БЖД (Курс лекции)
реклама
БЖД (Курс лекции) ЛЕКЦИЯ 1: литература Основная (есть в библиотеке) 1. Ю.В. Шувалов, И.А. Павлов, С.Г. Гендлер, В.А. Рогалёв. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие.- СПб.: Изд-во СПГГИ, 1998. 2. М.М. Сметанин, И.П. Озерной, В.В. Смирняков. Безопасность жизнедеятельности. Промсанитария / Санкт-Петербургский горный ин-т. СПб. 1998. 3. Б.М. Злобинский . Охрана труда в металлургии. Учебник для ВУЗов. М.: Металлургиздат, 1988. 4. С.Г.Гендлер, И.А. Павлов, В.Б. Соловьев Безопасность жизнедеятельности. Практикум. СПб.: Изд-во СПГГИ, 2001. 5. Экология и безопасность жизнедеятельности. Под ред. Л.А. Муравья, Москва, 2000 Дополнительная Т.Ф Михнюк. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. Минск, 1998 С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков жизнедеятельности" / М.: Высш. шк., 1999. и др. "Безопасность Сборник методик по прогнозированию возможных аварий, катастроф, стихийных бедствий и ЧС. М.: МЧС, 1994. Справочная книга по охране труда в машиностроении. Под О.Н.Русака. Л. “Машиностроение”, 1989 г. ред. Охрана труда в машиностроении. Под ред. проф. Е.Я. Юдина. Учебник для ВУЗов. Машиностроение М. 1978 г. Денисенко Г.Ф. Охрана труда. Высшая школа М. 1985 г. Атаманюк В.Г. и др. Гражданская оборона. Учебник для ВТУЗов “Высшая школа” М. 1986 г. ВВЕДЕНИЕ. Б е з о п а с н о с т ь ж и з н е д е я т е л ь н о с т и - прикладная дисциплина, изучающая условия, причины возникновения, характер проявления, средства и способы профилактики, управления и ликвидации последствий опасностей, возникающих в результате взаимодействия человека с окружающей средой. Безопасность жизнедеятельности - наука о безопасном взаимодействии человека со средой обитания. Ее основная задача состоит в научении сохранения работоспособности и здоровья человека, выбора параметров состояния среды обитания и применения мер защиты от негативных факторов естественного и антропогенного происхождения. Цель дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» дать будущим горным специалистам-экономистам теоретические знания и практические навыки, необходимые для: оценки негативных воздействий естественного и антропогенного - происхождения на среду обитания как при штатных, так и в случае чрезвычайных ситуаций; экономической оценки мер защиты человека и среды обитания от - негативных воздействий опасных и вредных факторов; разработки экономических обоснований, направленных на обеспечение - устойчивой эксплуатации, техники, технологических процессов и объектов в соответствии с современными требованиями по безопасности и экологии; - экономического анализа и оценки ущерба от влияния на человека опасных и вредных факторов в условиях горного производства, воздействий факторов аварий и стихийных явлений, в т.ч. в ходе их ликвидации . В результате изучения дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» горный инженер-экономист должен знать: - теоретические основы безопасности жизнедеятельности в системе «человек-среда обитания», - правовые, нормативно-технические безопасности жизнедеятельности; и организационные основы - основы физиологии и рациональные условия деятельности; последствия воздействия на человека опасных и вредных производственных факторов; - средства и методы повышения безопасности технических средств и технологических процессов. - методы прогноза последствий чрезвычайных ситуаций и способы обоснования рациональных мероприятий по защите хозяйственных объектов от потенциальных ЧС. Курс БЖД состоит из трёх разделов, изучаемых последовательно: 1. Общие вопросы основ безопасности жизнедеятельности людей 2. Безопасность жизнедеятельности в условиях горного производства 3. Безопасность жизнедеятельности в условиях чрезвычайных ситуаций. Раздел 1. Основные положения безопасности жизнедеятельности (БЖД). Объект изучения БЖД. Основные формы деятельности. Связь БЖД с охраной труда. Основные термины и понятия БЖД и охраны труда. Негативные факторы (опасности) в системе человек - среда обитания, их виды, классификация. Условия труда и их оценка. Понятие о травмах, несчастных случаях, заболеваниях, их классификация, условия возникновения и причины. Анализ травматизма и заболеваемости, его цели, задачи и методы. Принципы обеспечения безопасности деятельности. Методы оценки технической и экологической безопасности. Приоритет безопасности, принципы выбора технологических решений. Значение безопасности деятельности. Социально-экономические аспекты БЖД. Безопасность жизнедеятельности – прикладная дисциплина, изучающая условия, причины возникновения, характер проявления, средства и способы профилактики, управления и ликвидации последствий опасностей, возникающих в результате взаимодействия человека с окружающей средой. Курс БЖД базируется на комплексе предшествующих дисциплин, обобщает теоретическую и практическую подготовку в этой области. Курс состоит из частей: Основные положения БЖД. Психофизиологические основы БЖД. Организационно-правовые основы БЖД. Основы производственной санитарии. Основы техники безопасности. Обеспечение безопасности людей в чрезвычайных ситуациях Наука о БЖД включает в себя средства, пути и методы достижения упомянутой безопасности. Основные задачи БЖД: 1. Идентификация безопасности с указанием количественных характеристик и координат опасности. 2. Защита от опасности на основе сопоставления затрат и выгоды от мероприятий. 3. Ликвидация возможных отрицательных последствий (исходя из концепции остаточного риска). Безопасность производственной деятельности – состояние условий деятельности, при которых исключено воздействие опасностей на работающих Опасности – явления, процессы, объекты, способные в определенных условиях наносить ущерб здоровью человека прямо или косвенно, т.е. вызывать нежелательные последствия. Признаки проявления опасностей: 1) Угроза жизни человека (несчастный случай), 2) угроза здоровью человека (травма, заболевание), 3) снижение функций органов человека (износ - старение, переутомление, утомление), 4) генетические изменения (влияние на последующие поколения). Безопасность – состояние, исключающе проявление опасностей с определенной вероятностью. Потенциальная (потенциалом) опасность определяющих нежелательных последствий. отличается показателей, от реальной вызывающих уровнем появление Таксономия опасностей включает классификацию и систематизацию по объективным или субъективным признакам (ГОСТ 12.0.003 - 74 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация). КЛАССИФИКАЦИЯ ОПАСНОСТЕЙ 1. По природе происхождения: природные, технические, антропогенные, экологические, смешанные. 2. По официальному стандарту опасности: физические, химические, биологические, психофизиологические. 3. По времени проявления: импульсные, кумулятивные (сосредоточенные). 4. По локализации связанные с: литосферой, гидросферой, космосом, атмосферой. 5. По вызываемым последствиям: утомление, заболевание, травмы, аварии, пожары, летальные исходы. 6. По приносимому ущербу: социальный, технический, экологический. 7. Сферы проявления опасности: бытовая, военная, спортивная, дорожно-транспортная, производственная. 8. По структуре строения: простые, производные. 9. По характеру воздействия на человека: активные (обладают избыт пост. энерг. машина), пассивные (они активизируются за счет энергии носителем которой является человек- острые, колющие предметы, неровные поверхности) Различают признаки (предвестники опасности), а так же следы опасности. НОМЕНКЛАТУРА ОПАСНОСТИ Номенклатура - перечень названий и терминов, систематизированных по определенному Квантификация признаку опасности (перечень – это по алфавитному использование порядку). количественных характеристик для оценки степени опасности (балльная, численная). Наиболее распространенной оценкой опасности является риск. Идентификация - это процесс обнаружения и установления количественных, временных, пространственных и иных характеристик необходимых оперативных и достаточных мероприятий, для разработки направленных профилактических и на обеспечение которых реализуются жизнедеятельности. Причины и следствия. Условия, при потенциальные опасности, называются причинами. Формы ущерба или нежелательные последствия разнообразны: а) травмы различной тяжести, б) заболевания, в) урон охраняемой среде, г) аварии и т.д. ОПАСНОСТЬ – ПРИЧИНЫ – ПОСЛЕДСТВИЯ являются основными характеристиками таких событий как несчастный случай и ЧП. В основе профилактики несчастных случаев по существу лежит поиск причин. Пример: яд – опасность, ошибка аптекаря – причина, отравление – последствие. Аксиома о потенциальной опасности деятельности - любая деятельность опасна. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ РИСКА. Риск – количественная оценка опасности. Риск может иметь вероятностное и стоимостное выражение. Риск (в вероятностном выражении) - это частота реализации опасности. Количественная оценка это отношение числа неблагоприятных последствий к их возможному числу за определенный период. Пример 1: Определить риск (R) гибели человека на производстве (в России) за год, если известно, что ежегодно погибает около 14000 человек = n. Численность рабочих N=138 млн. чел. R= n/N =1.4*104/1.38*108=1*10-4 Пример 2: Ежегодно в нашей стране в результате различных опасностей погибает 500 тыс. чел. Население составляет 300млн. чел. R= n/N = 5*105/3*108=1.7*10-3 Пример 3: Определим риск ДТП, если ежегодно погибает 600 тыс. чел. R=6*104/3*108=2*10-4 Различают индивидуальный и социальный риск. Индивидуальный риск - характеризует опасность отдельного индивида. Социальный риск - это риск для группы людей, т.е. зависимость между частотой событий и числом пораженных людей. Риск в стоимостном выражении. Для сравнения риска и выгод специалисты предлагают ввести финансовую меру человеческой жизни. На практике неизбежна такая оценка, в целях безопасности людей. Можно выделить 4 методических подхода к определению риска: 1. Инженерный, опирающийся на статистику - а) расчет частоты, б) вероятностный. 2. Модельный - основанный на построении модели воздействия вредных факторов на определенного человек, на группу людей. 3. Экспертный - когда вероятность различных событий определяется на основе опроса опытных специалистов, экспертов (их заключений). 4. Социологический - основанный на опросе населения. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИЕМЛЕМОГО РИСКА. При увеличении затрат технический риск снижается, но растет социальный или экономический. Суммарный риск имеет минимум при определенном соотношении экономического и технического риска. Переход к риску открывает принципиально новые возможности обеспечения безопасности техносферы. К техническим, организационным, административным добавляются экологические методы управления риском (компенсационные и т.д.). В основе управления риском лежит методика сравнения затрат и получаемых выгод от снижения риска. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ИЗУЧЕНИЯ ОПАСНОСТЕЙ Можно выделить 3 стадии: 1стадия- Предварительный анализ опасности: Шаг 1: Выявить источники опасности.- Шаг 2: Определить части системы, которые могут вызвать эти опасности.- Шаг 3: Ввести ограничения на анализ, т.е. отбросить опасности которые не будут изучаться. 2 стадия - Выявление последовательности опасностей (опасных ситуаций). Построение дерева опасных событий. 3 стадия - Анализ последствий. Стоимостное выражение риска: R' = R х Z (Z – ущерб от реализации каждого независимого сценария опасных событий). Индивидуальный риск характеризуется проявлением определенного вида опасности для отдельного человека, групповой риск – для групп людей, объединенных качественным признаком (профессия, образование, стаж и пр.). Штатные ситуации – характеризуются заданным уровнем параметров окружающей среды и процесса деятельности человека, обеспечивающими допустимый уровень риска. Нештатные аварийные ситуации – характеризуются прогнозируемым уровнем параметров окружающей среды и процесса деятельности человека, способствующим проявлению опасностей и повышению уровня риска сверх допустимого. Чрезвычайные ситуации условий окружающей среды – характеризуются быстрым изменением и процесса деятельности человека, представляющих опасность для здоровья и жизни значительных групп людей, а также сопряженных с материальным и экономическим ущербом для общества. "Приемлемый" уровень риска принят 10-6. "Пренебрежимо малый" уровень риска принят 10-8. Как "недопустимый" оценивается риск 10-3. В 1990г. исходный (сложившийся) уровень индивидуального риска в Российской Федерации составляет К(0)=(1,6-3,9)*10-3 смертей в год. При таком уровне индивидуального риска ежегодные потери для общества от разрушения природы и ухудшения состояния здоровья человека составляют около 10 % валового внутреннего продукта. Еще более тревожно разрушение генофонда населения страны. Чтобы снизить индивидуальный риск до приемлемого уровня (в мире приемлемым считается его значение 1*10-5 смертей в год) потребуются большие затраты средств. Результаты расчетов по различным вариантам с учетом сроков выхода на заданный уровень риска показывают, что для России наиболее реалистичным представляется вариант снижения исходного уровня риска хотя бы в 3-5 раз, но даже такое его снижение потребует около 30 млрд. руб. в год. Раздел 1. Общие вопросы безопасности жизнедеятельности. 1.Характеристика системы «человек- среда». Факторы, формирующие условия труда. Понятие о потенциальной опасности деятельности. Объект и предмет науки о безопасности деятельности и ее задачи. Понятие о безопасности деятельности. Нормативно-правовые требования Отчетная информация Управляющая система первичная Управляемая система информация Человек Среда Вход Выход Последствия Рис.1.1. Модель процесса деятельности человека Деятельность человека, являющаяся объективным условием существования его и общества в целом, проявляется в личной, социальной и производственной сферах, направлена на достижение определенного эффекта и исключение нежелательных последствий. У с ло вия жизне де ят ель но ст и ч ело ве ка характеризуются совокупностью факторов окружающей среды и характером выполняемых процессов, вызывающих физиологические и психологические изменения (реакции) в организме. Воздействие или У р о в е н ь ( п о т е н ц и а л ) д е й с т в у ю щ е г о ф а к т о р а окружающей среды или процесса характеризуется количественным показателем, отражающим его материальную сущность. О п а с н о с т и - явления и процессы, способные вызвать нежелательные последствия, связанные с изменениями функций человеческого организма или его целостностью. Потенциальная опасность отличается от (потенциалом) определяющих показателей, реальной уровнем вызывающих появление нежелательных последствий (ниже - выше критического уровня). Безопасность производственной деятельности – состояние условий деятельности, при которых исключено воздействие опасностей на работающих Безопасность - характер деятельности, исключающей проявление опасностей с заданной (определенной) вероятностью. 2.Признаки опасности, природные и антропогенные опасности; опасности, связанные с литосферой, гидросферой, атмосферой, космосом. Опасные и вредные факторы, опасные зоны, их классификация. Признаки проявления опасностей: 1) Угроза жизни человека (несчастный случай), 2) угроза здоровью человека (травма, заболевание), 3) снижение функций органов человека (износ - старение, переутомление, утомление), 4) генетические изменения (влияние на последующие поколения). ЛЕКЦИЯ 2. Физиологические основы БЖД. Анализаторы человека, их характеристика. Эргономические основы БЖД. Антропометрические характеристики и эргономические требования. Ф у н к ц и и о р г а н и з м а ч е л о в е к а - получение информации извне и от собственных органов, анализ информации и реагирование (команды), исполнение команд (действия) и контроль процесса. Ф и з и о л о г и я ч е л о в е к а - наука о функциях клеток тела и их структурных элементов, тканей, органов, систем и организма в целом в условиях внешней среды, а также взаимодействия их с нею при изменении условий. Физиология человека Общая Частная Эволюционная Возрастная Экологическая Прикладная Тканей Труда Органов Спорта Функций Космическая Рис. 2. Виды физиологии человека. В соответствии с общей физиологией возбуждения реакция организма на внешние и внутренние изменения среды (раздражители) называется РАЗДРАЖЕНИЕМ. РАЗДРАЖИМОСТЬ - способность клеток, тканей изменять активность в ответ на воздействие раздражителей. ОРГАНЫ ЧУВСТВ (анализаторы) - специальные физиологические аппараты, воспринимающие действующие на организм раздражения и обеспечивающие их передачу в центральную нервную систему. Свойства анализаторов: 1) логарифмический закон изменения уровня ощущений в зависимости от силы раздраженя (Р) (закон Вебера-Фехнера) (исключение – болевой анализатор) - линейная зависимость); О = а lg(P) + b 2) порог ощущения - сила раздражения, вызывающая ощущение (нижний п.о. - Рmin, верхний п.о.- Рmax ); 3) дифференциальный порог ощущения - минимальное изменение силы раздражения, вызывающее минимальное изменение ощущения(Pmin = Omin); 4) латентный период лат - время от начала воздействия раздражителя до появления ощущения; 5) длительность информационного периода инф - время от начала действия раздражителя до принятия решения; 6) период инерции ощущения инр - время сохранения ощущения (образа) после прекращения действия раздражителя; 7) пропускная способность анализатора nпр - число сигналов, способных к восприятию в единицу времени; 8) сенсибилизация - повышение чувствительности рецептора при многократном периодическом действии пороговых раздражений; 9) адаптация - снижение чувствительности рецептора при многократном периодическом действии пороговых раздражений. Назначение анализаторов: Зрительный анализатор обеспечивает восприятие световых раздражений с помощью светочувствительных клеток: палочек и колбочек, расположенных в сетчатке глаза. Слуховой анализатор обеспечивает восприятие звуковых колебаний с помощью чувствительных окончаний слухового нерва, раздражаемых колебаниями волосков кортиева органа в улитке уха. Двигательный анализатор обеспечивает восприятие деятельности мышц, сухожилий, суставов и связок с помощью механорецепторов в соответствующих тканях тела. Вестибулярный анализатор обеспечивает информацию о положении тела в пространстве с помощью механорецепторов полости внутреннего уха. Болевая чувствительность обеспечивает восприятие различных раздражителей большой силы с помощью свободных окончаний болевых нервных волокон в коже и внутренних органах. Температурная чувствительность обеспечивает восприятие дифференциального изменения температуры кожи и слизистых оболочек с помощью холодовых и тепловых рецепторов. Тактильная чувствительность (прикосновение, давление, вибрации) обеспечивается рецепторами в кожных покровах и слизистых оболочках. Обонятельный анализатор обеспечивает восприятие запахов с помощью обонятельных клеток, расположенных в желтом эпителии носовой раковины. Вкусовой анализатор обеспечивает восприятие кислого, соленого, сладкого, горького с помощью хеморецепторов - вкусовых луковиц, расположенных на языке, в слизистой оболочке неба, гортани, глотки, миндалин. Интерорецепторы - обеспечивают восприятие изменений во внутренней среде организма с помощью механо-, хемо-, термо-, ноци-, осмо- и барорецепторов, расположенных во внутренних органах, стенках полостей тела и кровеносных сосудов. Функции анализаторов: 1) информация о внешней и внутренней среде человека; 2) координация двигательной деятельности; 3) предупреждение организма об опасности. Условия нормального функционирования анализаторов: 1) определенный диапазон порогов ощущения (раздражения); 2) постоянное поступление раздражений с периодическим (цикличным)изменением их интенсивности; 3) оптимальный уровень ощущения (раздражения) при длительном воздействии с возможным его изменением при сокращении времени действия. Физиологические характеристики человека, деятельностью, определяются внешними связанные с его - антропометрическими и внутренними - энергетическими показателями. А н т р о п о м е т р и ч е с к и е п о к а з а т е л и : статические (размеры тела и его частей) и динамические (углы вращения в суставах, изменение размеров при перемещении части тела в пространстве и т.п.). Э н е р г е т и ч е с к и е п о к а з а т е л и характеризуют силу и работоспособность костно-мышечной системы. С и л а м ы ш ц ы характеризуется развиваемым ею напряжением. Единичное мышечное волокно развивает напряжение 0,00096-0,00196 Н. В теле человека около 20 млн.мышечных волокон, которые при одновременном сокращении могли бы развивать напряжение около 392000 Н. С к о р о с т ь д в и ж е н и я характеризуется быстротой однократного, длительностью скоростного периода реакции и частотой многократно повторяющихся произвольных движений. В ы н о с л и в о с т ь характеризуется временем сохранения работоспособности и повышенной сопротивляемости организма к утомлению при деятельности. Различают: выносливость к статическим усилиям, общую (динамическую), скоростную, силовую. Энергия мышечного сокращения затрачивается на механическую работу и образование теплоты. КПД мышц человека-20-30% (полезная работа ). Механическая работа и мощность мышц зависят от величины нагрузки, амплитуды и частоты движений в соответствии с "законом средних нагрузок" ( возрастание работы и мощности в начальной стадии роста нагрузки и темпа, достижение максимума и снижение в дальнейшем). Энергетический б а л а н с человека характеризует соотношение энергии, поступающей в организм с пищей и израсходованной на работу внутренних органов, поддержание позы тела, различные виды деятельности и теплообразование. Различают обмен энергии: основной (состояние полного покоя, лежа, утром, натощак при температуре воздуха 20-22оС), в состоянии относительного физиологического покоя и при физической деятельности. Основной обмен около 102 кДж на 1 кг массы тела в сутки (4,2 кДж/(кг.ч)). Характеристики тяжести деятельности: 1. динамическая работа: мощность с участием различных групп мышц, масса поднимаемого и перемещаемого груза, мелкие стереотипные движения конечностей; 2. статическая нагрузка: удержание массы груза с участием различных групп мышц; 3. поза: степень свободы, углы наклона; 4. наклоны корпуса; 5. перемещение тела. Таблица 1.1 Механические усилия и возможности человека Вид нагрузки Максимальная нагрузка на костно- мышечную систему Средняя сила бицепса правой руки: Величина усилия 167 107 Па мужчины женщины Номинальная сила кисти 380 Н 220 Н 450(900) Н Сила сжатия пальцев руки 500(1000) Н Оптимальная усилия: нажатия тумблеров, кнопок ножных педалей рычагов ручного управления рукояток Скорости движения рук 1400-12000 Н до 300 Н до 160 Н до 100 Н 0,01-8000 см/с Реакции организма на мышечную деятельность: 1) утомление - временное снижение работоспособности, возбудимости нервной и мышечной тканей, деятельности систем организма; координации движений, активности внешние амплитуды и химических проявления темпа, реакций - и ухудшение уменьшение объема выполняемой работы; 2) хроническое перенапряжение - изменение состояния организма и нарушение работы сердца в результате длительной физической деятельности; 3) острое физическое перенапряжение - изменение всех функций организма в результате кратковременной интенсивной мышечной деятельности; 4) стресс - недостаточность сердечной деятельности, потеря сознания и возможность органических изменений со смертельным исходом. 4. Психологические основы деятельности. Психические процессы, психические свойства, психические состояния, их связь с безопасностью жизнедеятельности. П с и х о л о г и я ч е л о в е к а является продуктом высшей нервной деятельности мозга, возбуждения базирующейся на взаимодействии и торможения, процессов вырабатываемых безусловных и условных рефлексах с использованием свойства мозга - памяти (зрительная, слуховая, осязательная, двигательная (моторная), смешанная). Психологические формы отражения: память, эмоции, ощущения, мышление, восприятие, чувства, воля. В о з б у ж д е н и е - специфическая форма реагирования возбудимой клетки нервной и мышечной ткани на действие раздражителя, сопровождающееся физическими, физико-химическими процессами и функциональными Признак изменениями. электрические явления в клетках тканей. возбуждения тканей - Т о р м о ж е н и е - уменьшение реакции возбудимой клетки на действие раздражителя безусловного (внешнее и запредельное) или условного характера. Тип высшей нервной деятельности человека - сочетание врожденных и индивидуально приобретенных свойств процессов возбуждения и торможения, определяющий различия в поведении и отношении человека к воздействию внешней среды. Типы высшей нервной деятельности сильный уравновешенный слабый (меланхолик) неуравновешенный (холерик) подвижный (сангвиник) инертный (флегматик) Рис. 1.3. Типы высшей нервной деятельности. Психологическая деятельность человека включает: 1) психологические процессы (познавательные, эмоциональные, волевые на основе общений, восприятия, памяти и т.д.); 2) психологические свойства личности (интеллектуальные, эмоциональные, волевые, моральные, трудовые); 3) состояние (бытовое, производственное, особое). Факторы, определяющие результативность деятельности: 1) психобиологический, изменяющими связанный биологическую с биологическими активность человека под ритмами, влиянием гелиофизических воздействий; 2) психофизиологический, связанный со свойствами личности (память, мышление и т.д.), а также психических явлений (потребность, внимание, психомоторика и т.д.); 3) социального качества личности (мотивация деятельности, отношение к деятельности и т.д.); 4) социально-демографические качества (пол, возраст, навыки деятельности и т.д.). Психическое напряжение - уровень активизации мозговой деятельности человека. Реакции организма на психическое напряжение: У т о м л е н и е - изменение функционального состояния центральной нервной системы с развитием запредельного торможения в нервных центрах. Компенсируемое утомление - первая фаза, характеризующаяся нарастанием возбуждения и сохранением продуктивности деятельности за счет увеличения затрат энергии. Некомпенсируемое - снижение продуктивности в результате развитии торможения. 3 а п р е д е л ь н о е п с и х и ч е с к о е н а п р я ж е н и е характеризуется снижением продуктивности деятельности человека. Тормозной тип - снижение реакций (замедление и скованность), возбудимый тип - превышение энергозатрат по отношению к уровню деятельности. С т р е с с - специфическая биоэлектрическая реакция мозга и соматическая реакция организма на сильные (запредельные) воздействия. Стадии стресса: тревога, резистентность (устойчивость), истощение. П а р о к с и з м а л ь н о е с о с т о я н и е - психическое расстройство с кратковременной утратой сознания. О ш и б о ч н ы е д е й с т в и я - результат нервнопсихологической нагрузки, превышающей возможности организма при динамическом или статическом действии. Причины ошибочных действий: 1) помехи при восприятии информации, 2) нарушение порогов восприятия информации, 3) превышение объема или скорости поступления информации, 4) недостаток информации, 5) несоответствие реакций организма изменениям в окружающей среде, 6) несоответствие формы представления информации психологическим возможностям, 7) несоответствие личностных качеств (память, внимание, мышление и т.д.) условиям деятельности, 8) несоответствие степени развития характеру (навыков) деятельности. 5. Принцип обеспечения безопасности, их классификация и характеристика. Методы обеспечения безопасности: пространственное и временное разделение ноосферы и гомосфер: адаптация человека к условиям обитания, комбинированные методы. Средства обеспечения безопасности. Их классификация, характеристика, требования к ним. НОРМИРОВАНИЕ УСЛОВИЙ ТРУДА Постоянное рабочее место – это место, на котором работающий находится: 1) более 50 % своего рабочего времени 2) и (или) более 2 часов непрерывно. Гомосфера (рабочая зона) – это пространство, где находится человек в процессе деятельности – пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся рабочие места. Нокосферы – это пространство, в котором существует постоянно или периодически возникает опасность. Обеспечение безопасности достигается 3 основными путями: 1) путем пространственного или временного разделения гомосферы и нокосферы – средствами дистанционного управления. 2) путем нормализации нокосферы, исключения опасности – различными средствами защиты. 3) с использованием приемов и средств, направленных на адаптацию человека к соответствующей среде и повышению ее защищенности. Подготовка персонала, проф. отбор. Средства обеспечения безопасности делятся на средства коллективной защиты (СКЗ) и средства индивидуальной защиты (СИЗ). СКЗ и СИЗ делятся на групповые в зависимости от опасности и индивидуальные. Групповые: Индивидуальные: противогаз. убежища - камеры ожидания. Вспомним: охрана труда - комплекс мероприятий организационных, правовых, технических, санитарно-гигиенических направленных на создание нормальных условий труда. Травмы и заболевания – возникают в результате воздействия на человека определенных факторов окружающей среды. Фактор (от лат. "factor" – делающий, производящий) – агент, явление или любой компонент неживой или живой природы, оказывающий непосредственное физическое, химическое или биологическое влияние на живые организмы. Количественная характеристика фактора, адекватная его природе, называется значением фактора (например, значения температуры могут выражаться в градусах Цельсия, Кельвина и др., и т.д.). Факторы производственной среды, которые приводят к травмам, называется опасными. Факторы, которые приводят к заболеванию или снижению работоспособности, называется вредными. Соответственно, опасность труда определяется, преимущественно, числом и уровнем опасных факторов, вредность – числом и уровнем вредных факторов. Соответственно, на практике делят технику безопасности и промсанитарию: Техника безопасности (ТБ) – система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на рабочих местах опасных производственных факторов или травмирование. Производственная санитария – это система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных факторов (например: пыль, шум, вибрация, плохая освещенность). Гигиена труда – это область медицины, изучающая воздействия трудового процесса и окружающей производственной среды на человека, с целью разработки санитарно-гигиенических и медико – профилактических организаций труда. ЛЕКЦИЯ 3. КАТЕГОРИИ ТЯЖЕСТИ И НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА Все виды труда можно разделить на две группы: 1.) физический труд, 2.) умственный труд. Показатели функционального состояния организма: температура тела, частота пульса, частота дыхания, величина кровяного давления, и т.п. Физическая тяжесть труда определяется степенью физических нагрузок: по мощности работы, по величине статического усилия, учитывается масса поднимаемого изделия, расстояние перемещения, рабочая поза, характер рабочих движений и степень напряжений физиологических функций (частота пульса, энергозатраты, объем дыхания, и т.п.). Нервная психических напряженность нагрузок: труда нагрузкой определяется степенью интеллектуальной, нервно- эмоциональной, сенсорной, напряжением внимания, монотонностью труда, и т.п. Причинами ошибочных действий могут стать: помехи при восприятии информации; нарушение порогов восприятия информации; нарушение объема или скорости поступления информации; недостаток информации. На практике для оценки интенсивности труда, используют 4 категории тяжести и напряженности: I. Работа легкая не напряженная. II. Работа средней тяжести, мало напряженная. III. Работа тяжелая, напряженная. IV. Работа очень тяжелая, очень напряженная. РЕЖИМ РАБОТЫ. Время интенсивного труда Т=2,46 ЧП – 199 где, ЧП частота пульса. С физиологической точки зрения целесообразно отпуск разбивать на 2 периода. Выходные дни также на 2 периода. Оценка степени физической тяжести и нервной напряженности некоторых видов труда ПРИЗНАК Максимальная величина КАТЕГОРИИ I II III IV до 5 6 - 15 16 - 40 >40 Энергозатраты, кДж до 628 1047 1885 >1885 Частота ударов пульса, уд/мин до 90 100 120 >120 одновременно наблюд. до 5 до 10 до 25 >25 Плотность сигналов сообщений за до 75 до 175 до 300 >300 до 25 до 50 до 75 >75 ТЯЖЕСТЬ ТРУДА Перемещение груза, кг НАПРЯЖЕННОСТЬ ТРУДА Число производственных объектов 1 час Продолжительность сосредоточенного наблюдения, % от времени смены Классы условий труда по степени вредности и опасности 4 класса: I класс: оптимальные условия труда – условия, обеспечивающие отсутствие изменений в организме при длительном воздействии (т.е. при которых не только сохраняется здоровье работника, но и создаются предпосылки для поддерживания максимального уровня работоспособности). Оптимальные условия нормированы для параметров микроклимата и факторов трудового процесса. Для остальных факторов – берутся уровни, принятные как безопасные для населения. II класс: допустимые условия труда – условия, обеспечивающие восстановление функциональных изменений в организме за время регламентированного отдыха или к началу следующей смены, и не оказывающие влияния на здоровье работающих (в ближайшем и отдаленном будущем) и на их потомство. "Безопасные условия труда" – это оптимальные и допустимые. III класс: вредные условия труда – характеризуются наличием вредных факторов, значения которых не соответствуют гигиеническим нормативам (т.е. оказывают неблагоприятное действие на организм работающего и (или) на его потомство). Различают 4 степени вредности: 1ая степень вредности – обратимые функциональные изменения, но риск развития заболевания; 2ая степень вредности – возможны стойкие функциональные изменения, ведут к росту заболеваемости, началу проф. патологии; 3ая степень вредности – ведёт к развитию мягких форм проф. патологии и значительному росту заболеваемости; 4ая степень вредности – ведёт к развитию выраженной проф. патологии и высокому уровню заболеваемости. IV класс: опасные условия труда – характеризуются наличием опасных факторов, в течении смены (или части смены) создают угрозу для жизни, вероятность травмирования, высокий риск возникновения тяжких форм проф. заболеваний. При проведении гигиенического нормирования все опасные и вредные производственные факторы разделяются на o физические, o химические, o биологические o и психофизиологические. Управление БЖД. Системный подход к управлению БЖД. Законодательство по безопасности труда. Надзор и контроль за соблюдением методов безопасности. Ответственность за нарушение законодательства по безопасности труда. Расследование и учет несчастных случаев и профзаболеваний. Анализ травматизма, методы анализа. Социальная и экономическая оценка последствий несчастных случаев, аварий, заболеваний. Экономическая оценка мероприятий по повышению безопасности жизнедеятельности. Методы оценки риска статистический модельный экспертный социологический Методы оценки риска. К о н ц е п ц и я п р и е м л е м о г о р и с к а - минимально возможный риск при современном развитии науки и техники с оптимизацией возможных общих затрат на технический риск и ущерб от проявления опасного фактора. Например в Голландии - приемлемый уровень индивидуального риска установлен законодательно - 10-6. Максимальный риск для экосистем - 5% гибели видов биогеоценоза. Пренебрежимо малый риск - 10-8. Пути повышения уровня безопасности и снижения риска: 1) технический - совершенствование технических систем и объектов; 2) организационный - подготовка персонала; 3) административный - ликвидация НС; 4) социальный - страхование, компенсации, платежи за риск и т.д. У п р а в л е н и е Б Ж Д - воздействие на систему "человек-окружающая среда" для перевода из опасного в менее опасное (снижение риска) состояние с соблюдением условий экономической и технической целесообразности. Анализ риска производственных объектов. Основные определения. Анализ риска аварии – процесс идентификации опасностей и оценки риска аварии на опасном производственном объекте для отдельных лиц или групп людей , имущества или окружающей природной среды. Опасность аварии – угроза, возможность причинения ущерба человеку, имуществу и (или) окружающей среде вследствие аварии на опасном производственном производственных объектах объекте. связаны Опасности с аварий возможностью на опасных разрушения сооружений и (или) технических устройств, взрывом и (или) выбросом опасных веществ с последующим причинением ущерба человеку, имуществу и (или) нанесением вреда окружающей природной среде. Оценка риска аварии - процесс, используемый для определения вероятности (или частоты) и степени тяжести последствий реализации опасностей аварий для здоровья человека, имущества и (или) окружающей природной среды. Оценка риска включает анализ вероятности (или частоты), анализ последствий и их сочетания. Приемлемый риск аварии - риск, уровень которого допустим и обоснован исходя из социально-экономических соображений. Риск эксплуатации объекта является приемлемым, если ради выгоды, получаемой от эксплуатации объекта, общество готово пойти на этот риск. Риск аварии - мера опасности, возникновения аварии на опасном тяжесть ее последствий. характеризующая производственном Основными возможность объекте и количественными показателями риска аварии являются: технический риск - вероятность отказа технических устройств с последствиями определенного уровня (класса) за определенный период функционирования опасного производственного объекта; индивидуальный риск - частота поражения отдельного человека в результате воздействия исследуемых факторов опасности аварий; потенциальный территориальный риск (или потенциальный риск) - частота реализации поражающих факторов аварии в рассматриваемой точке территории; коллективный риск - ожидаемое количество пораженных в результате возможных аварий за определенное время; социальный риск, или F/N-кривая, - зависимость частоты возникновения событий F, в которых пострадало на определенном уровне не менее N человек, от этого числа N. Характеризует тяжесть последствий (катастрофичность) реализации опасностей; ожидаемый ущерб - математическое ожидание величины ущерба от возможной аварии за определенное время Ущерб от аварии - потери (убытки) в производственной и непроизводственной сфере жизнедеятельности человека, вред окружающей природной среде, причиненные в результате аварии на опасном производственном объекте и исчисляемые в денежном эквиваленте. Общие положения. Анализ риска аварий на опасных производственных объектах (далее - анализ риска) является составной частью управления промышленной безопасностью. систематическом использовании Анализ всей риска доступной заключается информации в для идентификации опасностей и оценки риска возможных нежелательных событий. Результаты анализа риска используются при декларировании промышленной безопасности опасных производственных объектов, экспертизе промышленной безопасности, обосновании технических решений по обеспечению безопасности по безопасности, критериям страховании, экономическом анализе "стоимость-безопасность-выгода", оценке воздействия хозяйственной деятельности на окружающую природную среду и при других процедурах, связанных с анализом безопасности. Основные этапы анализа риска. Процесс проведения анализа риска включает следующие основные этапы: планирование и организацию работ; o идентификацию опасностей; o оценку риска; o разработку рекомендаций по уменьшению риска. Цели и задачи анализа риска могут различаться и конкретизироваться на разных этапах жизненного цикла производственного объекта. На этапе обоснования инвестиций или проведения предпроектных работ или проектирования опасного производственного объекта целью анализа риска, как правило, является: - выявление опасностей и априорная количественная оценка риска с учетом воздействия поражающих факторов аварии на персонал, население, имущество и окружающую природную среду; - обеспечение информацией для разработки инструкций технологического регламента и планов ликвидации (локализации) аварийных ситуаций на опасном производственном объекте; На этапе ввода в эксплуатацию (вывода из эксплуатации) опасного производственного объекта целью анализа риска могут быть: -выявление опасностей и оценка последствий аварий, уточнение оценок риска, полученных на предыдущих этапах функционирования опасного производственного объекта; - проверка соответствия условий эксплуатации требованиям промышленной безопасности; На этапе эксплуатации или реконструкции опасного производственного объекта целью анализа риска может быть: проверка соответствия условий эксплуатации требованиям промышленной безопасности; уточнение информации об основных опасностях и рисках (в том числе при декларировании промышленной безопасности); При выборе методов анализа риска следует учитывать цели, задачи анализа, сложность рассматриваемых объектов, наличие необходимых данных и квалификацию привлекаемых для проведения анализа специалистов. Приоритетными в использовании являются методические материалы, согласованные или утвержденные Госгортехнадзором России или иными федеральными органами исполнительной власти. Определением критерия приемлемого риска является его обоснованность и определенность. При этом критерии приемлемого риска могут задаваться нормативной документацией, определяться на этапе планирования анализа риска и (или) в процессе получения результатов анализа. Критерии приемлемого риска следует определять исходя из совокупности условий, включающих определенные требования безопасности и количественные показатели опасности. Идентификация опасностей. Основные задачи этапа идентификации опасностей - выявление и четкое описание всех источников опасностей и путей (сценариев) их реализации. Это ответственный этап анализа, так как не выявленные на этом этапе опасности не подвергаются дальнейшему рассмотрению и исчезают из поля зрения. При идентификации технические следует определить, какие элементы, устройства, технологические блоки или процессы в технологической системе требуют более серьезного анализа и какие представляют меньший интерес с точки зрения безопасности. Результатом идентификации опасностей являются: - перечень нежелательных событий; - описание источников опасности, факторов риска, условий возникновения и развития нежелательных событий (например, сценариев возможных аварий); - предварительные оценки опасности и риска. Идентификация опасностей завершается также выбором дальнейшего направления деятельности. В качестве вариантов может быть: - решение прекратить дальнейший анализ ввиду незначительности опасностей или достаточности полученных предварительных оценок*(2): - решение о проведении более детального анализа опасностей и оценки риска: - выработка предварительных рекомендаций по уменьшению опасностей. Оценка риска. Основные задачи этапа оценки риска: -определение частот возникновения инициирующих нежелательных событий; -оценка последствий возникновения нежелательных событий; -обобщение оценок риска. и всех Для определения частоты нежелательных событий рекомендуется использовать: статистические данные по аварийности и надежности технологической системы. Оценка последствий аварий включает анализ возможных воздействий на людей, имущество и (или) окружающую природную среду. Для оценки последствий необходимо оценить физические эффекты нежелательных событий (отказы, сооружений, разрушения технических устройств, пожары, взрывы, уточнить объекты, зданий, выбросы токсичных веществ и т.д.), которые могут быть подвергнуты опасности. При анализе последствий аварий необходимо использовать модели аварийных процессов и критерии поражения, разрушения изучаемых объектов воздействия, учитывать ограничения применяемых моделей производства. Следует также учитывать и выявлять связь масштабов последствий с частотой их возникновения. Обобщенная оценка риска (или степень риска) аварий должна отражать состояние промышленной безопасности с учетом показателей риска от всех нежелательных событий, которые могут произойти на опасном производственном объекте. Имеется много неопределенностей, связанных с оценкой риска. Как правило, основными источниками неопределенностей являются неполнота информации человеческим ошибкам, используемых моделей по принимаемые аварийного надежности оборудования предположения процесса. и и допущения Чтобы правильно интерпретировать результаты оценки риска, необходимо понимать характер неопределенностей и их причины. Источники неопределенности следует идентифицировать (например, "человеческий фактор"), оценить и представить в результатах. Разработка рекомендаций по уменьшению риска. является заключительным этапом анализа риска. В рекомендациях представляются обоснованные меры по уменьшению риска, основанные на результатах оценок риска. Меры по уменьшению риска могут носить технический и (или) организационный характер. При выборе мер решающее значение имеет общая оценка действенности и надежности мер, оказывающих влияние на риск, а также размер затрат на их реализацию. При разработке мер по уменьшению риска необходимо учитывать, что вследствие возможной ограниченности ресурсов в первую очередь должны разрабатываться простейшие и связанные с наименьшими затратами рекомендации по мерам, а также меры на перспективу. При необходимости обоснования и оценки эффективности предлагаемых мер по уменьшению риска рекомендуется придерживаться двух альтернативных целей их оптимизации: - при заданных средствах обеспечить максимальное снижение риска эксплуатации опасного производственного объекта; - при минимальных затратах обеспечить снижение риска до приемлемого уровня. Необходимо ранжировать эти меры для уменьшения риска по показателю "эффективность-затраты" , т.е. обосновать и оценить эффективность предлагаемых мер. Методы проведения анализа риска. При выборе методов проведения анализа риска необходимо учитывать этапы функционирования объекта (проектирование, эксплуатация и т.д.), цели анализа, критерии приемлемого риска, тип анализируемого опасного производственного объекта и характер опасности, наличие ресурсов для проведения анализа, опыт и квалификацию исполнителей, наличие необходимой информации и другие факторы. При выборе и применении методов анализа риска рекомендуется придерживаться следующих требований: -метод должен быть научно обоснован и соответствовать рассматриваемым опасностям; -метод должен давать результаты в виде, позволяющем лучше понять формы реализации опасностей и наметить пути снижения риска; - метод должен быть повторяемым и проверяемым. На стадии идентификации опасностей рекомендуется использовать один или несколько из перечисленных ниже методов анализа риска: Требования к оформлению результатов анализа риска. Результаты анализа риска должны быть обоснованы и оформлены таким образом, чтобы выполненные расчеты и выводы могли быть проверены и повторены специалистами, которые не участвовали при первоначальном анализе. ЛЕКЦИЯ 4. Результаты оценки риска включают: -анализ неопределенностей результатов оценки риска -обобщение оценок риска, в том числе с указанием наиболее "слабых" мест; -рекомендации по уменьшению риска; -заключение; -перечень используемых источников информации. Всесторонняя оценка риска аварий основывается на анализе причин (отказы технических устройств, ошибки персонала, внешние воздействия) возникновения и условий развития аварий, поражения производственного персонала, населения, причинения ущерба имуществу эксплуатирующей организации или третьим лицам, вреда окружающей природной среде. Чтобы подчеркнуть, что речь идет об "измеряемой" величине, используется понятие "степень риска" или "уровень риска". Степень риска аварий на опасном производственном объекте, эксплуатация которого связана со множеством опасностей, определяется на основе учета соответствующих показателей риска. Показатели риска выражаются в виде сочетания (комбинации) вероятности (или частоты) и тяжести последствий рассматриваемых нежелательных событий. Характеристики основных количественных показателей риска следующие: 1. При анализе опасностей, связанных с отказами технических устройств, выделяют технический риск, показатели которого определяются соответствующими методами теории надежности. 2. Одной из наиболее часто употребляющихся характеристик опасности является индивидуальный риск - частота поражения отдельного индивидуума (человека) в результате воздействия исследуемых факторов опасности. В общем случае количественно (численно) индивидуальный риск выражается отношением числа пострадавших людей к общему числу рискующих за определенный период времени. Индивидуальный многом определяется действиям квалификацией в опасной и риск во готовностью индивидуума к ситуации, его защищенностью. Индивидуальный риск следует определять не для каждого человека, а для групп людей, характеризующихся примерно одинаковым временем пребывания в различных опасных зонах и использующих одинаковые средства защиты. Рекомендуется оценивать индивидуальный риск отдельно для персонала объекта и для населения прилегающей территории или, при необходимости, для более узких групп, например для рабочих различных специальностей. Потенциальный территориальный ( или потенциальный) риск не зависит от факта нахождения объекта воздействия (например, человека) в данном месте пространства. Как оказывается промежуточной правило, потенциальный мерой опасности, используемой риск для оценки социального и индивидуального риска при крупных авариях. Распределения потенциального риска и населения в исследуемом районе позволяют получить количественную оценку социального риска для населения. Для этого каждом сценарии нужно рассчитать количество пораженных при от каждого источника опасности и затем определить частоту событий F, при которой может пострадать на том или ином уровне N и более человек. Социальный риск характеризует масштаб и вероятность (частоту) аварий и определяется функцией распределения потерь (ущерба), у которой есть установившееся название - F/N-кривая*. В общем случае в зависимости от задач анализа под N можно понимать и общее число пострадавших, и число смертельно последствий. травмированных или другой показатель тяжести Соответственно критерий приемлемого риска будет определяться уже не числом для отдельного события, а кривой, построенной для различных сценариев аварии с учетом их вероятности. В настоящее время общераспространенным подходом для определения приемлемости риска является использование двух кривых, когда, например, кривые в логарифмических координатах определены приемлемого травмирования. и неприемлемого Область между риска этими кривыми F/N- смертельного определяет промежуточную степень риска. Количественной интегральной мерой опасности объекта является коллективный риск, определяющий ожидаемое количество пострадавших в результате аварий на объекте за определенное время. БЖД В УСЛОВИЯХ ПРОИЗВОДСТВА (ОХРАНА ТРУДА) Общие положения О х р а н а т р у д а (ОТ) - (Основы законодательства РФ об охране труда 06.08.93) - система обеспечения безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая правовые, социально- экономические, организационно-технические, лечебно-профилактические, реабилитационные и другие мероприятия. П р о ц е с с т р у д а характеризуется выполнением человеком заданных психо-физиологических и физических действий с использованием предметов и средств труда в динамических условиях окружающей среды, способных изменяться в процессе труда и воздействующих на человека. У с л о в и я т р у д а - совокупность факторов производственной среды, способных оказывать влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда (производственные факторы: безопасные, вредные, опасные). Вредные производственные факторы профессиональному заболеванию или снижению приводят к работоспособности человека при длительном воздействии (более смены). Опасные производственные факторы приводят к резкому (в течение смены) ухудшению здоровья или травме человека, т.е. нарушению анатомической целостности и физиологических функций тканей или органов человека. П р о и з в о д с т в е н н а я с а н и т а р и я – система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных факторов. Т е х н и к а б е з о п а с н о с т и - система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов. Охрана труда производственная санитария техника безопасности Структурная схема охраны труда. Б е з о п а с н о с т ь т р у д а - состояние условий труда, исключающее вредное и опасное действие на человека в процессе труда. Безопасность производственного оборудования– свойство сохранять соответствие требованиям безопасности труда выполнении заданных функций в условиях, при установленных нормативно- технической документацией. Безопасность свойство сохранять производственного процессасоответствие требованиям безопасности труда в условиях, установленных нормативно-технической документацией. С р е д с т в о з а щ и т ы н а п р о и з в о д с т в е - сокращает воздействие на одного (индивидуальное) или нескольких (коллективное) работающих вредных и опасных производственных факторов. Структура охраны труда 1. Законодательные акты: конституция государства, кодекс законов о труде (КЗОТ), основы законодательства РФ об охране труда и др. 2. Социально-экономические мероприятия: постановления государственных и профсоюзных центральных органов, система стандартов безопасности труда, система нормативных документов министерств и государственных комитетов. 3. Организационные мероприятия: а) организация системы управления охраной труда; б) профессиональный отбор; в) обучение трудящихся охране труда, инструктажи, обучение приемам защиты, пропаганда знаний и повышение квалификации; г) надзор за безопасностью работ; д) обеспечение трудовой и исполнительской дисциплины; е) проведение НИР; ж) планирование; з) расследование и учет несчастных случаев и аварий; и) ответственность за нарушение требований ОТ. 4. Гигиенические мероприятия: а) санитарно-бытовое обслуживание; б) снабжение спецодеждой; в) снабжение средствами индивидуальной защиты (СИЗ); г) обеспечение средствам гигиены (вода, моющие средства и др.). 5. Лечебно-профилактические мероприятия включают: а) медицинское обслуживание; б) оборудование реабилитационных и лечебно-профилактических центров; в) компенсационную профилактику. 6. Технические мероприятия: а) изыскание и внедрение более совершенных процессов и технологий; б) обеспечение безопасности процессов; в) обеспечение безопасности зданий, сооружений, машин и механизмов, средств производства и орудий труда. Законодательные акты и нормативная документация по охране труда. 1. Конституция Российской Федерации Ст.37. "Каждый имеет право на труда в условиях, отвечающих требованиям безопасности и гигиены..." Ст.39. "Каждому гарантируется социальное обеспечение по возрасту, в случае болезни, инвалидности...". 2. Кодекс законов о труде Российской Федерации.(от 06.10.1992 г. Постановление ВС РФ N 3328-1 от 17.07.92 Гл.1, ст.2 - право на условия труда, отвечающие требованиям безопасности и гигиены; на возмещение ущерба, причиненного повреждением здоровья в связи с работой; на отдых, обеспечиваемый установлением предельной продолжительности рабочего времени и т.д.; на социальное обеспечение при утрате трудоспособности и пр.; обязанность выполнять установленные нормы труда. Гл.4. - рабочее время (вредные условия - до 35 часов в неделю, нормативные до 40 часов). Гл.5 - время отдыха. Гл.10 - охрана труда. Гл.11 - труд женщин. Гл.10 - труд молодежи. Гл.16 - государственное социальное страхование. Гл.18 - особенности регулирования труда отдельных категорий работников. 3. Основы законодательства Российской Федерации об охране труда (6.08.1993 г. N 5601-1). Гл.1 - общие положения Гл.2 - гарантии прав работника на охрану труда. Гл.3 - обеспечение охраны труда. Гл.4 - надзор и контроль за соблюдением законодательства об охране труда. 4. Указ Президента Российской Федерации от 18.О2.93 N 234 "Об утверждении Положения о федеральном горном и промышленном надзоре России". 5. Система стандартов безопасности труда (ССБТ): а) государственные - ГОСТ (Индекс системы 12, код классификации 0+5, порядковый номер группировки - трехзначный, год регистрации - двухзначный ( 12.0. О02-80 ); б) отраслевые - ОСТ; в) предприятий - СТП. Система стандартов безопасности труда включает научно обоснованные нормы и требования, регламентирующие организацию работ по охране труда, требования техники безопасности и производственной санитарии. Значение кодов классификации ССБТ. ГОСТ 12, О,...-.. - организационно-методические принципы в области охраны труда. ГОСТ 12, 1,...-.. - общие требования безопасности и общие санитарно- гигиенические требования, требования к методике измерения и нормы по видам опасных и вредных производственных факторов. ГОСТ 12, 2,,...-. - требования безопасности к производственному оборудованию. ГОСТ 12, 3,...-. - требования безопасности к производственным процессам. ГОСТ 12, 4,...-.. - требования к средствам защиты работающих. ГОСТ 12, 5,...-.. - требования к зданиям и сооружениям. Государственные стандарты (примеры) ГОСТ 12.О.001-82 - Основные положения ГОСТ 12.02-80 - Основные понятия ГОСТ 12.0.003-74 - Опасные и вредные производственные факторы гост 12.1.000-76 - Электробезопасность ГОСТ 12.1.010-76 - Взрывоопасность ГОСТ 12.1.033-81 - Пожарная безопасность ГОСТ 12.1.005-76 - Воздух рабочей зоны ГОСТ 12.1.007-76 - Вредные вещества ГОСТ 12.1.003-83 - Шум ГОСТ 12.4.026-76 - Знаки безопасносности ГОСТ 12.4.046-78 - Вибрация ГОСТ 12.4.005-74 - СИЗ органов дыхания. Государственным стандартом ГОСТ 12.4.026-76 в качестве конкретной системы зрительной технической информации БЖД определена с и с т е м а знаков б е з о п а с н о с т и , предупреждающих об опасности (запрещающие и предупреждающие знаки), рекомендующие применение профилактических средств или действий и указывающие (разъясняющие) необходимую информацию. 6. Подзаконные акты Положение о порядке разработки и утверждения правил и инструкций по охране труда, от 13.07.1993 N ЗО2; Положение о порядке выдачи специальных разрешений (лицензий) на виды деятельности, связанные с повышенной опасностью промышленных производств (объектов) и работ, а также с обеспечением безопасности при пользовании недрами, от 7.08.1993 N 296 Положение о порядке расследования и учете несчастных случаев на производстве, от 3.06,1995 N 558 и др. 7. Межотраслевые нормы и правила Строительные нормы и правила СН и П. Система санитарных норм содержания промышленных предприятий -СН 245-71. Единые правила охраны недр при разработке месторождений твердых полезных ископаемых. Единые правила безопасности и др. 8. Отраслевые правила технической безопасности. 9. Инструкции, указания, методики и т.д. эксплуатации шахт. Правила Атмосферный воздух и причины изменения его состава в горных выработках. Вредные и ядовитые вещества, нормирование и контроль их концентрации. Меры защиты от вредных и ядовитых веществ. Рудничная пыль, ее свойства, опасность, нормирование. Контроль запыленности воздуха, меры борьбы с пылью. Воздух рабочей зоны (ГОСТ 12.1.005 88, ГОСТ 12.1.005 76, СН 245 71) Характеризуется х и м и ч е с к и м с о с т а в о м, ф и з и ч е с к и м и п а р а м е т р а м и и м е х а н и ч е с к и м и п р и м е с я м и (а э р о з о л и). Объем газообмена дыхательного аппарата человека (Верхние дыхательные пути-ВДП: ротовая, носовая полости и гортань; Нижние ДП: трахеи, бронхи, бронхиоды, легкие) в спокойном состоянии около 500 мл. Резервный объем вдоха (выдоха) около 1500 мл. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) 350О мл. Остаточная емкость легких 1500 мл. Легочная вентиляция в состоянии покоя 6-8 л/мин, при работе 15-18 л/мин, оптимальная при частоте дыхания 17 раз в минуту 11 л/мин. Норма воздуха на человека в рабочей зоне 6 м3/мин.(подземные выработки). Легочный газообмен газов крови и воздуха происходит по законам диффузии (разность парциальных давлений). Кислород из воздуха поступает в кровь, углекислый газ в альвеолы с воздухом. Потребление кислорода в состоянии покоя 250-300 мл/мин, при работе 300-600 мл/мин(до 7 л/мин). На единицу массы тела 40-90 мл/(кг.мин). Выделение углекислого газа всеми клетками тела 200 мл/мин. Химический состав атмосферы. При нормальных физических условиях (НФУ): азот 78,08%, кислород 20,95%. аргон и др. 0,93%. углекислый газ 0,03%, прочие газы 0,01%. Водяной пар cоcтавляет 1 5% объема воздуха. Изменение содержания основных составляющих атмосферу газов (азот, кислород, углекислый газ) вызывают повышение напряженности газообмена, нарушение физиологических функций организма и смерть. Изменение химического состава атмосферы в результате поступления газообраэных продуктов от природных или техногенных источников способно оказывать негативное действие на организм человека через дыхательный, пищеварительный тракты и кожные покровы путем изменения состава крови и тканей. В р е д н о е в е щ е с т в о (ГОСТ 12.1.007 76) при контакте с организмом человека способно вызвать производственные травмы, профзаболевания или отклонения в состоянии здоровья самого человека или его последующих поколения. П р е д е л ь н о д о п у с т и м а я к о н ц е н т р а ц и я (ПДК по объему) или с о д е р ж а и и е (ПДС по массе) вредных веществ, характеризующиеся процентным (%) или массовым (мг/м3) соотношением, при ежедневной работе с заданной продолжительностью не могут вызвать негативных последствий. С р е д н я я с м е р т е л ь н а я к о н ц е н т р а ц и я (содержание) вредных веществ вызывает гибель 50% организмов при воздействии в течение 2 4 часов. В зависимости от характера действия вредных веществ на организм человека они делятся на: 1) раздражающие (SO2, CL, HCL, NH3, HF, NO и др.); 2) удушающие (CO, H2S и др.); 3) наркотические (N2, ацетон, ацетил, фенол, бензол и др.); 4) соматические (Pb, Hg, As, метиловый спирт и др.). Предельно допустимые концентрации (содержание) химических веществ в воздухе рабочей зоны регламентируется СН 245 71 и ГОСТ 12.1.005 88 (табл. 3.1). При однонаправленном действии нескольких вредных веществ (например серный и сернистый ангидрид) сумма относительного воздействия (отношение концентрации (содержания) к ПДК (ПДС) не должна превышать 1,О. Таблица 3.1 Показатели Кислород Углекислый газ Реакция организма Содержание в воздухе, % 20,95 16,5 0,03 5 нормальное 7,0 20 одышка, сердцебиение головные боли обморок, смерть ЛЕКЦИЯ 5. Условная ПДК (ПДС) разнонаправленных газов может быть определена пересчетом каждого из них на условный объем одного из газов (например СО, при ПДК СОусл < 0,008%) 1 л NO2 = 6,5 л CO (условного) 1 л SO2 = 2,5 л СО (условного) 1 л Н2S = 2,5 л СО (условного) Контроль газового состава атмосферы осуществляется: ГОСТ 12.1.01679, ГОСТ 8.504-84 1) химическими газоанализаторами типа ГХ(CO, H2S, SO2, NO, NO2); 2) универсальными газоанализаторами - УГ; 3) шахтными интерферометрами - ШИ (CH4, CO2, O2); 4) газоанализаторами ПГФ (углеводороды). Периодичность контроля для классов опасности вредных газов. I - через 10 дней, II - месяц, III,IV - квартал. Радиоактивные вещества. Внешнее и внутреннее облучение. Их влияние на организм человека. Нормирование содержания радиоактивных веществ и ионизирующих облучений, средства борьбы с радиоактивным излучений. Неионизирующие излучения (радиоволновые и лазерные) Вредные и допустимые их параметры регламентированы ГОСТ 12.1.006-84, ГОСТ 12.1.002-82, ГОСТ 12.1.040-83 Определяющим физическим параметром является п л о т н о с т ь п о т о к а э н е р г и и излучения qнп (Вт/м2), действующая в форме электрических, магнитных полей, светового и теплового эффектов (при переменном токе - единое электромагнитное поле - ЭМП). З о н а и н д у к ц и и источников ЭМП - на расстоянии до 1/6 длины волны, далее - з о н а и з л у ч е н и я. В диапазоне частот 60 кГц-300 мГц (электрическое и магнитное поля) уровни действия оцениваются н а п р я ж е н н о с т ь ю п о л я (электрической, В/м, магнитной, А/м) - ГОСТ 12.1.006-84. Для электрических полей промышленной частоты допустимое время пребывания в них человека в зависимости от напряженности равно: 8 час при 5 кВ/м,3 ч - 10 кВ/м, 1,5 ч - 15 кВ/м, 10 мин - 20 кВ/м, 5 мин - 25 кВ/м. Измерения напряженности ЭМП на рабочих местах производятся прибором ИЭМП-Т. Плотность потока энергии в диапазонах УВЧ и СВЧ измеряется приборами ПО-1, ПЗ-13, ПЗ-9 и др. не реже одного раза в год. Л а з е р ы (оптические квантовые генераторы - ОКГ) - устройства для генерации конкретного оптического излучения, основанного на использовании эффекта вынужденного излучения. Основные свойства ОКГ: 1) высокая когерентность (в 1017 раз объем когерентности превышает световую волну той же интенсивности); 2) генерация импульсов малой длительности (до 1,6 10-14 с); 3) высокая мощность излучения (до 1014 Вт) в импульсном режиме генерации. Виды лазеров: 1) по типу активной среды - газовые, твердотельные, жидкостные; 2) по режиму генерации - непрерывные, импульсные; 3) по опасности действия на человека: 1 класс - не опасен; П класс - опасен при облучении глаз; Ш класс - опасен при облучении глаз на расстоянии 0,1 м от отражающей поверхности; 1У класс - опасен при облучении кожи на расстоянии 0,1 м от отражающей поверхности. Нормирование условий труда осуществляется по ГОСТ 12.1.040-83 зависимостью времени работы от плотности потока энергии (q нп > 0,1 Вт/м2 t < 3,5 ч). Измерения производятся приборами: "Измеритель 1", ИЛД-2. Нормирование микроклимата и основные методы обеспечения нормальных климатических условий на рабочих местах. Физические параметры атмосферы Основные: давление Р (мм.рт.ст.; Па), температура t (оС, оК), удельный объем Vв (м3/кг) или плотность Vв (кг/м3), определяющие термодинамические свойства и процессы идеального газа Р = 760 мм.рт.ст. (101,3 кПа), t = 20 оС (239 оК), rв = 1,3 кг/м3; вспомогательные: относительная влажность (доли ед.,%), влагосодержание d (г/кг), энтальпия i (кДж/кг), парциальное давление пара в воздухе Р п (мм.рт.ст., Па), скорость движения воздуха V (м/с) и др., определяющие условия тепло-массообмена человека с окружающей средой и характеризующие климатические условия (микроклимат рабочих мест). Изменение физических параметров атмосферы на рабочих местах может происходить под влиянием естественных факторов (климатические условия) или в результате осуществления технологического процесса (работы в кессоне, "жарких" или "холодных" условиях и т.д.). Основной естественной причиной изменения барометрического давления является (м) по отношению к нормальной (над уровнем моря с давлением Р о) величина барометрического давления изменяется приближенно оценивается по зависимости Р = P0 ± 0,09 Н, мм рт.ст. Влияние давления атмосферы-Р При понижении давления снижается парциальное давление каждого из газов и, следовательно, снижается парциальное давление кислорода. Предельно допустимое содержание кислорода 20%, продолжительность смены при Н = 2,3 км - 6,0 час, дополнительный отпуск 12 дней, при Н = 4 км - 26 дней. Повышенное давление способствует насыщению крови и тканей избыточным азотом, выделяющимся в атмосферу при понижении давления (вскипание крови). Кессонная болезнь - боль в ушах, зуд кожи, головокружение, суставный ревматизм, паралич, смерть. Максимум барометрического давления не более 3,9 Ро, работа разрешается в возрасте 20-40 лет. Кратковременные повышенные давления могут вызвать травмирование людей (воздушные удары с избыточным давлением 30-40 кН/м2 и скоростью воздуха 60-80 м/с). Допустимые пределы давления 9 кН/м2 (скорость 15 м/с). Влияние климатических параметров атмосферы связано с терморегуляцией организма человека, выделяющего в процессе деятельности тепло Qч, передаваемое в окружающую среду при условии поддержания постоянной температуры внутри тела Тч. Поддержание относительно постоянной температуры тела человека Тч, при продуцировании им в процессе жизнедеятельности тепла Qч, окружающую среду (Qс). осуществляется путем отдачи его в Регулирование образования тепла (химическая терморегуляция) и его отдачи Э (физическая терморегуляция) в комплексе со средствами индивидуальной тепловой защиты (одежда) обеспечивают поддержание теплового баланса (Qч = Qс) человека в широком диапазоне условий. Уравнение теплового баланса человека с окружающей средой в общем виде представляет равенство Qч сумме тепла, отдаваемого конвекцией qк кондукцией qкд, радиацией qр, массообменом (испарением с поверхности)qм и дыханием (нагреванием и увлажнением воздуха)qд. Qч = qк + qкд + qр + qм + qд = Qс Количество тепла, продуцируемое в организме человека Qч зависит от общих энергозатрат на выполнение работы Эр, равных 100 Вт при отдыхе, около 200 Вт при легкой работе, 300-400 Вт средней тяжести и до 600-700 Вт при тяжелой работе. Qч = 0,75 Эр +20 На основе решения уравнения теплового баланса могут быть получены зависимости для расчета к о м ф о р т н ы х условий, т.е. соответствующих минимуму напряженности терморегуляции человека или д о п у с т и м ы х, т.е. соответствующих напряженности терморегуляции, не вызывающей при длительной работе человека с заданной тяжестью труда необратимых физиологических сдвигов в организме и его нарушений. Испарение пота с поверхности тела и внутри организма затрудняется с ростом температуры до 32-40оС и относительной влажности до 95-100%. При этом также становится практически невозможным конвективный теплообмен (т.к. разность температур (Тк - t) стремится к нулю и, соответственно, qк 0 ) . Дополнительные трудности возникают в организме при воздействии на него теплового облучения от нагретых поверхностей или прямой солнечной радиации. Затруднение терморегуляции организма в результате снижения отдачи тепла в окружающую среду и связанное с этим повышением температуры тела (гипертермия) до максимально возможной (41-43оС), или интенсификация отдачи тепла и понижение температуры тела (гипертермия) до минимально возможной (28-30оС) ведут к изменению функций организма. При этом сказывается роль как потенциала изменения параметров среды, так и время действия. Результатами неблагоприятного воздействия климатических условий на человека могут быть снижение производительности, ошибочные действия в процессе труда, приводящие к несчастным случаям, профессиональные заболевания, а при значительных перегрузках со смертельным исходом. Характер зависимостей объективных показателей организма человека и косвенных эффектов (производительность труда, ошибочность действий, заболевания, травматизм и др.) от климатических условий в горных выработках, оцениваемых комплексными величинами (АЭТ, БЭТ, Трш и др.) или отдельными параметрами (температура воздуха), в условиях греющего или охлаждающего эффекта, достаточно идентичен. Прогрессирующе снижается производительность труда, повышается уровень простудной заболеваемости, ошибочных действий, травматизма и др. Микроклимат окружающей человека среды определяется комплексным действием температуры t, относительной влажности , скорости воздуха V и температуры окружающих поверхностей Тст. Нормы на оптимальные и допустимые величины параметров микроклимата устанавливаются на основе медико-физиологических исследований в зависимости от вида и условий деятельности. Так, для рабочей зоны производственных помещений с учетом тяжести выполняемых работ установлены и времени года пределы оптимальных и ГОСТ 12.1.005-(88) допустимых параметров микроклимата. В горнодобывающей промышленности различных стран мира допустимые уровни микроклимата обычно ограничены низким значением температуры воздуха + 2оС, обеспечивающей поддержание в безопасном состоянии транспортных средств зимой (шахты и рудники) и комплексными показателями верхних пределов микроклимата (26-28о АЭТ). При ведении горноспасательных регламентируется время работ на рудниках и пребывания или движения в зависимости от температуры окружающей среды. (табл.). Таблица Нормативы времени работы горноспасателей Температура среды, оС Время пребывания на одном месте, мин. Время движения 27 30 210 120 шахтах 33 50 36 39 42 30 20 16 45 13 48 50 10 8 по горным выработкам,мин. 158 90 38 23 15 12 10 8 6 Рис. 3.1. Влияние температуры воздуха на производительность труда П и травматизм f проходчиков рудников. Измерение параметров микроклимата производится психрометром (t c,tвл,), гигрометром (), анемометрами (V) и термометрами (ртутными, электрическими и т.д.). Комплексная оценка микроклимата производится кататермометрами, шаровыми электротермометрами и другими приборами, а также на основе эмпирических или графических зависимостей (шкала американских эффективных температур - оАЭТ). Механические примеси. В атмосфере рабочих мест аэрозоли связаны с выделением различными природными или техногенными источниками тонкодисперсных частиц отложений или разрушенных материалов органического или неорганического происхождения - п ы л ь. По форме частиц пыль делят на пластинчатые, нитевидные и зернистые. По среднему размеру частиц (диаметр) выделяют пыль: 1) макроскопическую > 10 мкм (001 мм) (выпадает из неподвижного воздуха с возрастающей скоростью); 2) микроскопическую 0,25-10 мкм (оседает с постоянной скоростью); 3) ультрамикроскопическую 0,01-0,25 мкм (не оседает в результате броуновского движения); 4) субмикроскопическую < 0,01 мкм. Время падения частиц пыли в неподвижном воздухе с высоты 1 м в зависимости от размера изменяется от 2,2 мин (> 10 мкм), до 3,5 ч (1 мкм) и 46 ч (0,2 мкм). Наиболее вредной для организма человека является пыль размером 0,2-5 мкм. Пыль меньшего размера может удаляться из легких вместе с выдыхаемым воздухом, а большего (до 12 мкм) - задерживаться в верхних дыхательных путях. Пыль, как и газы, по вредности действия делится на 4 класса (Чрезвычайно О, Высоко О, Умеренно О, Мало О). Вредное воздействие пыль может оказывать на органы дыхания, пищеварения, кожные покровы, слизистые оболочки и глаза в форме, соответственно, пневмокониозов, отравлений и опухолей, дерматитов и экзем, конъюнктивитов. Ядовитые пыли (свинец, цинк, мышьяк и др.) действуют преимущественно на органы пищеварения, слизистые оболочки и глаза. Неядовитые - засоряют верхние дыхательные пути, вызывают бронхиты, гнойничковые заболевания кожи. Длительное пребывание человека в запыленной атмосфере, может вызвать проф. пневмокониозы заболевание (силикоз). легких, По носящее общее разновидности пыли название - вызывающие легочное заболевание различают: Силикоз (SiO2) действие кремне содержащих пылей. Сидероз действие железорудной пыли. Антрокоз действие угольной пыли. Асбестоз действие асбестовой пыли. Наиболее тяжелой является силикоз, который вызывает легочносердечную недостаточность, а так же нарушение важнейших органов человека. Различают 3 формы силикоза - медленнотекущий, быстротекущий, поздний. Медленнотекущий наиболее распространенный, развивается в течение нескольких лет. Различают три стадии: 1. Появляется отдышка при значительной физической нагрузке. Ослабление подвижности грудной клетки, сухой кашель. 2. Наблюдается явно укороченное дыхание, частые боли в груди, отдышки при средней нагрузке, кашель с мокротой и сухой. 3. Отдышка в состоянии покоя, боли в груди, кашель с мокротой. Быстро текущий силикоз - характеризуется быстрым переходом с одной стадии на другую (2-3 года). Поздний силикоз - характеризуется тем, что заболевание развивается через длительное время после контакта человека с пылью. Вредность пыли оценивается по содержанию свободной SiO2. Нормы ПДК запыленности воздуха следующие: Содержание SiO2 (пыль) ПДК мг/м³ Пыль содержащая SiO2 более 70% 1 Пыль содержащая SiO2 10-70% 2 Угольная пыль содержащая SiO2 до 10% 4 Угольная пыль не содержащая SiO2 10 Пыль свинца 0.01 Урановая пыль 0.075 Степень вредного воздействия определяется как крепостью, так и минералогичным составом. Пыль как причина взрыва: Взрывчатыми являются: угольная, серная, древесная, пыль шлаков, колчеданных руд и т.д. Взрывчатость угольной пыли зависит: 1. От содержания летучих (СН4, Н,СО). Угольную пыль, содержащую более 10% летучих веществ относят к категории опасных по взрыву. 2. От концентрации, пределы от 16-20 г/м³ до 2000 г/м³. Максимально сильный взрыв происходит при концентрации 300-600 г/м³, а теоретически при 112 г/м³. Взрыв происходит при t= 750-800 градусов. 3. От крупности пыли, от 10-75 мкн. 4. От зольности, с увеличением золы взрывчатые способности уменьшаются. Серная пыль более взрывчата, чем угольная t= 275-340 градусов нижний предел взрыва 5 г/м³ (комковая сера), 15 г/м³ (кристаллическая сера). Все рудники полезного ископаемого, которые содержат более 10% серы относятся к опасным по взрыву серной пыли и подразделяются на 2 группы: 1 содержание серы от 12-18% 2 более 18%. Сульфидная пыль взрывается при концентрации 250-1500 г/м³. tвоспл= 435-450 градусов. Опасность взрыва заключается в том, что выделяются ядовитые газы SO2 и Н2S. Средства и способы борьбы. 1. Мокрые способы – орошение водой мест выделения. 2. Сухие способы - тканевые фильтры, отсос запыленного воздуха, вентиляция. 3. Масляные фильтры, снежные фильтры. 4. Электрические – электрофильтры. 5. Звуковые. Измерения запыленности воздуха производят прямым или косвенным методами. Прямой метод основан на выделении дисперсной фазы в известном объеме воздуха, последующем ее взвешивании и определении содержания (мг/м3). Косвенный использует приборы радиоактивного излучения (ПРИЗ-1, ИЗВ-1), электростатического поля (ИКП-1), оптической плотности (ДПВ-1, АМ-3) и других физических параметров, с интервалом измерения 0-500 мг/м3 при времени измерения 1-25 мин. ЛЕКЦИЯ 6. Производственный шум и его влияние на организм человека. Физические параметры, характеризующие шум. Нормирование шума и методы защиты от него. Особенности нормирования и борьбы с вибрацией. ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Интенсивное развитие техники привело к возникновению физических полей и вследствие этого необходимости выделения особого вида загря знения — энергетического, к которому относят тепловое, вибрационное, шумовое, ультра- и инфразвуковое, световое, электромагнитное, ионизирующее загрязнения (поля). Радиоактивные отходы представляют собой как материальное, так и энергетическое загрязнение.Все эти виды оказывают воздействие на человека и биоту. При превышении определенных значений могут происходить необратимые изменения. Следует отметить, что влияние некоторых видов воздействия до конца не изучено. А) ШУМОВОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ Под звуком понимают упругие волны, распространяющиеся в газах, жидкостях и твердых телах и воспринимаемые слухом. Человек слышит звук с частотами от 16 Гц до 20 кГц. Этот диапазон имеет условный характер, так как зависит от физиологии человека. С увеличением возраста возможности слуха ухудшаются, особенно в области высоких частот. Звук, нарушающий тишину, постоянно присутствующий или мешающий слуховому восприятию, приводящий к напряженности или нарушению здоровья, называют шумом. Если средой распространения является воздух или другой газ, то речь идет о воздушном звуке. Возмущения в жидкости или твердом теле приводят к возникновению соответственно звука в жидкости или структурному звуку. Воздушный звук характеризуется звуковым давлением, колебательной скоростью и интенсивностью (силой) звука. Кроме частоты распространения звук во многом зависит от акустического сопротивления среды, которое определяет степень отражения звуковых волн при переходе из среды в среду, а также звукоизолирующие свойства материалов. Единицей измерения акустического сопротивления в системе СИ является паскаль в секунду на метр (Па-с/м). Часто используется вне-системная единица измерения — акустический ом, равный 1 г/(см2 • с) или 10 Па-с/м. Человеческий слух обладает особенностью одинаково реагировать не на абсолютные изменения частоты, а на относительные, т.е. увеличение любой частоты вдвое приводит к ощущению повышения тона на определенное значение, называемое октавой. Весь диапазон слышимых звуков содержит примерно девять октав. Слух наиболее чувствителен к тонам средней части звукового диапазона (400...500 Гц). Это определяется тем, что в области 700. ..800 Гц акустическое сопротивление (импеданс) барабанной перепонки составляет 400 Па-с/м, что практически соответствует импедансу воздуха. Для того чтобы возникало ощущение звука, энергия звуковых колебаний должна превышать некоторое пороговое значение, в качестве которого условно выбрано 2 • 10~5 Па при частоте 1000 Гц. Соответствующая порогу слышимости сила звука 1012 Вт/м2. При увеличении силы звука возрастает и громкость его, т.е. физиологическое ощущение, причем до определенного предела — болевого порога, после которого звуковые давления воспринимаются уже не как звук, а как болевое ощущение давления в ушах. Верхним пределом звукового давления диапазона слышимости условно принято 20 Па. Следует отметить, что чувствительность слуха к изменению частоты значительно выше, чем к изменению громкости. Так, едва заметное на слух изменение громкости звука возникает при изменении силы звука примерно на 26 %, в то время как различие в тоне звука ощущается при изменении его частоты менее чем на 1 %. Звуковое давление и колебательная скорость изменяются как в пространстве, так и во времени. В том случае, если существует гармоническая зависимость звукового давления от времени, говорят о чистом тоне. Когда звуковое давление описывается случайной (стохастической) зависимостью от времени, звук воспринимается как шум. Шумы классифицируются по спектральным и временным характеристикам. Спектром называют распределение эффективных значений частотных составляющих звукового давления или соответствующих ему интенсивности звука и звуковой мощности и частоте. По характеру спектра различают тональные шумы и широкополосные, имеющие непрерывный спектр шириной более одной октавы. Тональным шумом называют превышение уровня звукового давления в одну треть октавной полосы над соседними не менее чем на 10 дБ. Большое значение для снижения шума имеет уменьшение вибрации оборудования за счет их амортизации, виброизоляции. Из пассивных способов следует выделить применение звукоизолирующих конструкций, а также звукопоглощающих материалов и конструкций. Первые предназначены для уменьшения проникновения шума в изолируемое помещение за счет отражения звука от их поверхностей. Вторые служат для поглощения звука как в помещении самого источника шума, так и в изолируемых помещениях. Для уменьшения шума в изолируемом помещении метод звукоизоляции более эффективен, чем метод звукопоглощения. На практике эффективная защита от шума часто требует совместного использования обоих методов. Наиболее распространенными звукоизолирующими конструкциями являются звукоизолирующие кожухи, звукоизолирующие ограждения (стены, перегородки и т.п.) и акустические экраны. Для снижения шума аэродинамического происхождения широко применяются глушители, которые в зависимости от принципа действия делят на абсорбционные, реактивные, комбинированные и интерференционные. Абсорбционные (активные), или диссипативные, глушители обеспечивают снижение шума за счет перевода звуковой энергии в тепловую при использовании звукопоглощающих материалов, реактивные (рефлексные) глушители — за счет отражения звука к источнику. Комбинированные глушители обладают свойством как поглощать, так и отражать звук. Интерференционные глушители наиболее эффективны для снижения тональных звуков, так как заглушают только достаточно узкую частоту. Выбор типа глушителя зависит от спектра шума источника, требуемого снижения шума, конструкции заглушаемой установки и допустимого аэродинамического сопротивления. В вентиляционных установках в основном используются активные глушители, в компрессорах и двигателях внутреннего сгорания — реактивные. Значительное снижение шума можно обеспечить строгим соблюдением требований строительных норм и правил по планировке и застройке населенных пунктов. Для снижения уровня шума эффективно используются зеленые насаждения, создающие «акустическую тень». Необходимо отметить, что животные и птицы воспринимают колебания среды с более широким частотным диапазоном. Колебания с частотой более 20 кГц называют ультразвуком, а с частотой менее 16 Гц — инфразвуком. В ряде случаев выделяют колебания с частотой от 109 до 1013 Гц — гиперзвук. Знание спектра необходимо не только для оценки влияния шума, но и для выбора способов и средств его снижения. По спектру также можно сделать заключение о роли отдельных источников (узлов) в образовании общего шума, что позволяет обнаружить дефекты и неисправности в работе машин.(шумомеры) По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянные и непостоянные, уровень звука которых изменяется во времени более чем на 5 дБ. Среди непостоянных шумов выделяют три типа: • колеблющиеся — при непрерывном изменении во времени уровня звука; • прерывистые, характеризующиеся резким падением уровня звука до фонового шума; • импульсные, состоящие из звуковых импульсов продолжительностью менее одной секунды. Шум, превышающий предельные значения, наносит вред здоровью и снижает работоспособность людей. Наиболее распространенным результатом воздействия шума является повреждение слуха, которое часто имеет необратимый характер. Тугоухость — наиболее распространенное профзаболевание (более 50 %). Глухота объясняется сужением и даже закупоркой под влиянием шума обслуживающих внутреннее ухо сосудов, что приводит к сокращению обмена веществ. Очень интенсивный шум может привести к звуковой травме, при которой происходит перфорация барабанной перепонки, вывих или перелом слуховых косточек. Однако даже при уровне шума ниже предельно допустимых значений наблюдается так называемое экстраауральное воздействие. Изменяется кровообращение, уменьшается острота зрения в результате расширения зрачков. Длительный шум вызывает ускорение обмена веществ, изменение электрического сопротивления кожи, повышенное выделение гормона надпочечных желез и адреналина, характерное для стрессовой ситуации. Больший раздражающий эффект имеют тональные, высокочастотные и импульсные шумы по сравнению с широкополосными. Реакция на шум носит индивидуальный характер. В среднем шумовой порог, вызывающий психическое раздражение, определяется уровнем в 60дБ. Для успешного решения проблемы защиты окружающей среды от шума необходимо знать допустимые уровни шума. Постоянный шум нормируется по уровню звукового давления (дБ) в восьми октавных полосах со среднегеометрическими частотами от 63 Гц до 8 кГц или по уровню звука (дБ); переменный по времени шум — по эквивалентным уровням звука, представляющим собой уровень постоянного широкополосного неимпульсного шума, оказывающего такое же воздействие на человека, что и непостоянный шум. Уровни допустимого шума в жилых помещениях, общественных зданиях и на территории жилой застройки определены Санитарными нормами № 3077-84. В соответствии с требованиями СН-1002-73 уровень звукового давления, действующего на организм человека при работе шахтного или карьерного оборудования, не должен превышать 85 дБ в диапазоне 63...4000 Гц. Уже при этом уровне наблюдается снижение работоспособности и ухудшение самочувствия. Более высокий звук опасен для здоровья. При уровне его более 90 дБ можно работать только со средствами индивидуальной защиты. При превышении 120 дБ шум может вызвать механическое повреждение органов слуха. Уровень шума современного шахтного и карьерного оборудования в основном изменяется в диапазоне 90... 120 дБ. Наиболее высокие значения имеют перфораторы, буровые станки и каретки, проходческие полки, вентиляторы главного проветривания. Наглядным подтверждением проблемы снижения шума является то, что уменьшение звуковой энергии в два раза приводит к снижению громкости всего на 3 дБ, а для снижения уровня шума на 10 дБ необходимо рассеять 90 % энергии источника. В зависимости от физической природы выделяют шумы механического, аэродинамического, электромагнитного, гидродинамического происхождения. Среди организационных мероприятий по борьбе с шумом обычно выделяют следующие: профессиональный отбор; контроль уровня шума; рациональное размещение машин и оборудования; выделение зон с повышенным уровнем шума и обозначение их знаками; проведение регулярных осмотров персонала; применение индивидуальных средств защиты и т.д. Источники инфразвука различают на естественные и искусственные. К первым относится обдувание сильным ветром строительных сооружений или водной поверхности, а ко вторым — различные промышленные источники, имеющие поверхности больших размеров и совершающие вращательные или возвратно-поступательные движения (виброплощадки, виброгроты и т.д.), т.е. источники инфразвука механического происхождения. Кроме того, инфразвук аэродинамического происхождения возникает при работе реактивных двигателей, турбин, вентиляторных и компрессорных установок, создающих большие турбулентные массы потоков газов. Работающие двигатели внутреннего сгорания транспортных средств также являются источниками инфразвука. Человек воспринимает инфразвук за счет не только слуховой, но и тактильной действием чувствительности, инфразвука Исследователи на отмечают причем все четыре тело последняя, человека, характерные характеризуемая наиболее стадии значима. воздействия инфразвука на человека: частоты 2…5 Гц, уровень звукового давления 100...125 дБ приводят к осязаемому движению барабанных перепонок при изменении звукового давления в среднем ухе, затрудненному глотанию, головной боли частоты 2…5 Гц, уровень звукового давления 125...137 дБ кроме, указанного приводят к вибрации грудной клетки, чувству «падения», летаргии, сонливости, усталости, затруднению речи; частоты 5…15 Гц, уровень звукового давления 125...137 дБ кроме отмеченных явлений вызывают снижение чувствительности и концентрации внимания, вялость, звон в ушах, чувство тряски внутренних органов; частоты 15...20 Гц вызывают чувство страха, усиливающееся при последующих циклах. Особенностью воздействия источников инфразвука на человека является и возможность их удаленности до 300 м. Наблюдения санитарной службы выявили наряду с прямым воздействием инфразвука и косвенное, вызывающее дребезжание окон, посуды и других предметов, что ведет к возникновению высокочастотных шумов, превышающих уровень 40 дБА. Санитарные нормы 42-128-4948-98 определяют допустимые значения уровня инфразвука в стандартных октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2,4, 8 и 16 Гц. Уровни звукового давления не должны превышать 90 дБ. Из-за физических особенностей инфразвуковых колебаний, связанных, в частности, со значительно большей длиной волны, средства зашиты от инфразвука значительно отличаются от применяемых для борьбы с шумом. Защита расстоянием в этом случае малоэффективна. Основной способ борьбы с инфразвуком в источнике — изменение режима работы технологического оборудования. Предпочтительно также использовать малогабаритное оборудование достаточной жесткости. Б) ВИБРАЦИЯ. Вибрации возникают при работе технологического оборудования (молоты, штампы, прессы), энергетических установок (насосы, компрессоры, двигатели) и отдельных видов транспорта. Распространяясь через грунт от источника, они воздействуют на фундаменты зданий и далее через строительные конструкции передаются на наружные и внутренние ограждения, а также конструкции междуэтажных перекрытий. Вибрации грунта и фундаментов могут стать причиной их неравномерной осадки, что приводит к повреждению инженерных коммуникаций и нарушению нормальной эксплуатации зданий. Посадки влагонасыщенных грунтов при вибрации могут быть столь значительными, что возможно обрушение зданий и сооружений. Действие вибрации может сопровождаться звуковыми эффектами (дребезжание окон, посуды и т.д.) и во всех случаях вызывает раздражение людей, снижение их работоспособности, ухудшение эффективности отдыха. Санитарные нормы допустимых вибраций в жилых домах № 1304-75 регламентируют уровни вибрации, условия и правила их измерения и оценки. Ими следует руководствоваться при проектировании и эксплуатации различного оборудования и транспортных средств, являющихся источником вибрации. Основными нормируемыми параметрами вибраций служат среднеквадратичные значения уровней виброскорости (виброускорения или вибросмещения) в октавных полосах со среднегеометрическими значениями частот 2...63Гц. При этом допустимые уровни вибрации в вертикальном или горизонтальном направлении установлены с учетом поправок на характер, время суток и длительность воздействия вибрации. Для исключения воздействия вибрации на окружающую среду в первую очередь принимают меры по их снижению непосредственно в источнике возникновения или, если это невозможно, на путях распространения. К основным причинам вибрации относятся дисбаланс вращающихся элементов, неравномерности в работе, нарушение крепежных соединений и пр. В соответствии с причинами определяются способы снижения вибрации. При эксплуатации оборудования очень важно исключить резонансные режимы работы, что достигается изменением рабочих режимов, жесткости и массы агрегата. Если снижение вибрации в источнике не обеспечивает необходимого уровня, то применяют методы снижения вибраций на путях распространения: виброгашение, виброизоляция или вибродемпфирования. Виброгашение реализуется при увеличении жесткости и массы машин. Виброизоляция предусматривает в основном установку оборудования без фундамента непосредственно на виброизолирующих опорах. В основе вибродемпфирования лежит увеличение активных потерь в колебательных системах за счет применения материалов с большим внутренним трением. В) Источники шума и вибрации Шум и вибрация относятся к энергетическим или физическим видам загрязнения окружающей среды. Их негативное воздействие в большей мере проявляется в городах, особенно крупных. Еще недавнее пренебрежительное отношение к этим вредным факторам сегодня обернулось многими трудностями. С физиологической точки зрения понятие шум включает звуковой процесс, оказывающий неблагоприятное воздействие на природную среду. Вибрация — это движение точки или механической системы, при котором происходит поочередное возрастание и убывание во времени по крайней мере одной координаты. Вибрация и звук в окружающей среде распространяются в виде колебательных волн, закономерности которых являются аналогичными. Во многих случаях шум является следствием вибрации. К основным источникам шума и вибрации можно отнести средства городского, железнодорожного и авиационного транспорта, промышленные предприятия и очень часто территории строительных площадок или места производства ремонтных работ. Интенсивный и продолжительный шум отрицательно влияет на производительность труда, самочувствие и здоровье человека, а также на животных и растения. Воздействие шума на человека сложно и неоднозначно. С ним связывают нервное истощение и психические расстройства, повышение давления крови и содержания в ней холестерина (избыток холестерина в организме человека приводит к образованию желчных камней, отложению холестерина в стенках сосудов, что нарушает обмен веществ), ослабление деятельности печени, ухудшение пищеварения и развитие язвенных болезней, ослабление зрительных реакций и др. Шум является одним из немногих загрязнений окружающей среды, вызывающих наибольшее количество жалоб населения. Это объясняется тем, что его раздражающий эффект сказывается немедленно в отличие от многих других видов загрязнений, воздействие которых на здоровье может быть и более губительно, но которые не фиксируются органами чувств человека. Отрицательное воздействие вибраций во многом сходно с воздействием шума. Кроме этого она способствует более быстрому износу и разрушению зданий и сооружений, в том числе памятников архитектуры, может отрицательно влиять на наиболее точные технологические процессы. Органы слуха человека способны различать в виде звука колебания с частотой в среднем от 16 до 20000 Гц. Звуки с частотой до 16 Гц называются инфразвуком, а с частотой более 20000 Гц — ультразвуком. Инфразвук и ультразвук оказывают на человека также неблагоприятное воздействие, которое приводит к сходным последствиям. Различные животные имеют отличные от человека диапазоны восприятия звука. Физиологическое воздействие на органы слуха человека оказывает звуковое давление, которое представляет собой разность между мгновенным значением полного давления и средним значением давления в возмущенной и невозмущенной среде. Единица измерения давления — паскаль (Па). На слух человека действует средний квадрат звукового давления T 10 2 2 р p ( t)dt , где T 00 черта означает осреднение во времени, которое в T 100 0 30 . При органе слуха человека происходит за распространении звуковой волны происходит перенос энергии. Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице поверхности, нормальной к распространению волны, называется интенсивностью звука в данной точке 1 (Вт/м ) 2 I p 2 c Величины звукового давления и интенсивности звука, с которым приходится иметь дело в практике борьбы с шумом, могут меняться в широких пределах: по давлению до 108 раз, по интенсивности до 10'6 раз Естественно, что оперировать такими цифрами довольно неудобно. Наиболее же важно, что ухо человека способно реагировать на относительное изменение интенсивности. Ощущения человека пропорциональны количеству энергии раздражителя. Поэтому были введены логарифмические величины — уровни интенсивности и звукового давления (Дб): L 10 lg I/I0 i L 20 lg P /P 0 0 где l 0 иP0 — соответственно интенсивность звука и звуковое давление, соответствующие порогу слышимости на частоте 1000 Гц Параметрами, характеризующими вибрацию, являются частота вибрации f (Гц), вибросмещение А (мм), виброскорость V (м/с) и виброуекорсние а (м/с 2 ). По аналогии с шумом в качестве параметра нормировании и оценке воздействия, также используемого при используются уровни виброскорости (Дб) L 20 lg V/V v 0 где V0 — пороговое (исходное) значение виброскорости равное 5 108 м/с. Практически все источники шума и вибрации генерируют в окружающую среду полигармонические колебания которые, слагаются из нескольких гармонических Каждая из слагаемых гармонических колебании называется гармоникой. Совокупность частот всех гармоник называется спектром частот шума или вибрационного процесса. Интервал частот, когда частота удваивает свое значение, называется октавой. По характеру спектра шумы подразделяются на широко полосные, имеющие непрерывный спектр шириной более одной октавы, и тональные, в спектре которых есть слышимые дискретные тоны Тональность шума устанавливается измерением уровней звукового давления в третьоктавных полосах частот, когда превышение уровня в одной полосе по сравнению с соседними составляет не менее 10 ДбА. По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянные уровень звука, которых за время действия источника шума изменяется не более чем на 5 Дб при измерении на временной характеристике шумомера медленно, и непостоянные, для которых это изменение превышает 5 ДбА. В свою очередь непостоянные шумы могут быть 1) колеблющимися —уровень звука непрерывно изменяется во времени; 2) прерывистыми —уровень звука несколько раз за время измерения резко падает до уровня фонового шума, если источник шума работает с перерывами (паузами) между интервалами, в течение которых (одна секунда и более) уровень остается постоянным и превышает уровень фонового шума; 3)импульсными, состоящими из одного или нескольких звуковых импульсов (сигналов), при этом длительность каждого менее одной секунды, а уровни звука в ДбА, измеренные с использованием временных характеристик шумомера «медленно» и «импульс», отличаются не менее чем на 5 ДбА. На рис. 1.1 приведены в соответствии с данной классификацией примеры шумов, встречающихся на практике. Нормируемыми параметрами постоянного шума являются уровни звукового давления Lр в Дб в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000, 4000 и 8000 Гц. Шум, создаваемый промышлен - Рис 1 1 Виды спектров шума в окружающей среде а) широкополосный (турбореактивного двигателя), б) тональный (осевого вентилятора), в) колеблющийся (транспортных средств), г)прерывистый (воздухоразделительной установки при периодическом сбрасывании воздуха) ными предприятиями, технологическими установками, транспортными средствами и г. д , не должен превышать предельно допустимых спектров (ПС) в жилых и общественных зданиях и на их территории . Для ориентировочной оценки постоянного шума допускается использовать уровни звука в Lа ДбА, также приведенные в нормах и определяемые по Lа корректирующей шкале 'А' шумомера. К предельно допустимым спектрам для территории городов, жилых комнат, палат больниц, детских учреждении, учебных заведений и т. п. в зависимости от характера шума, местоположения проектируемый объекта жилой район, (курортный район, существующая новым застройка) и времени суток (день — с 7 до 23 часов, ночь) нормами предусмотрены поправки. Для оценки непостоянного шума называемый эквивалентный уровень звука Lэкв используется так в ДбА, описываемый выражением: 2 1 P ( t ) 1 a L 10 lg , экв dt T 0 P 0 где Ра (I) — текущее значение среднеквадратичного звукового давления, определяемого по шкале А шумомера; Т- продолжительность воздействия шума. Эквивалентный уровень непостоянного шума считается аналогичным (по энергии) уровню постоянного широкополосного шума, оказывающего такое же воздействие на человека, как и непостоянный шум. Величина Lэкв , рассчитывается на основании результатов измерений уровней звука в течение наиболее шумных. 30 мин .Для оценки авиационного шума в качестве периода времени для усреднения приняты отдельно день и ночь. Нормируются также и уровни звукового давления, создаваемые судами внутреннего и прибрежного плавания. Принято считать, что территория с уровнем шума боле, 80 ДбА относится к дискомфортной, равным 60-80 ДбА - к относительно дискомфортной, 40-60 ДбА — относительно комфортной, менее 40 ДбА — комфортной. Нормирование инфразвука производится по санитарным нормам, которые задают допустимые значения уровня среднеквадратического звукового давления в стандартных октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8 и 16 Гц. Источники вибрации порождают в средах волны, которые являются затухающими в зависимости от расстояния их распространения (геометрическая диссипация), вязкости среды (диссипация в связи внутренним трением) и изменения амплитуд колебании источника. На объект — приемник колебаний передается обычно два типа возбуждения от внешнего источника: силовое и кинематическое. Во всех случаях вибрации распространяются по грунту и достигают фундаментов зданий и далее по строительным конструкциям ограждающие конструкции отдельных переходят воздействуя на помещений. Допустимые уровни вибрации в жилых домах, условия и правила их измерения и оценки регламентируются санитарными нормами. Основными нормируемыми параметрами вибрации являются среднеквадратичные величины уровней виброскорости (допускается также использование уровней виброускорения или вибросмещения) в октавных полосах среднегеометрическими значениями частот 2, 4, 8; 16; 31,5; 63 Гц. со К нормативным уровням вносятся поправки на характер вибрации (постоянная, непостоянная), время суток (день, ночь) и длительность ее воздействия. При этом необходимо учитывать, что постоянной считается вибрация, уровень которой при измерении прибором с характеристикой «медленно» в течение не менее 10 мин. изменяется не более чем на ± 3 Дб. Для вибрации, носящих временный характер, связанный, например, с проведением строительных работ, допускается на дневное время вводить дополнительную добавку, равную 10 Дб. Г) Защита от шума и вибрации. Проведение мероприятий по защите городов от шума и вибрации практикуется лишь сравнительно недавно. Хотя необходимость такой защиты и ее принципиальные возможности были известны давно. Во многих случаях у нас в стране эти мероприятия носят локальный характер, что не решает в полной мере поставленные задачи. Более четко и планомерно решаются эти проблемы во многих западных странах, опыт которых следует использовать. Необходимость проведения мероприятий по снижению шума и вибрации для действующих источников определяется на основании измерений соответствующих уровней и сравнения их с допустимыми по нормам. Для проектируемых объектов — на основании проведения расчета, который включает в себя: выявление источников шума и вибрации и определение их характеристик: выбор расчетных точек, для которых производится расчет и установление допустимых уровней Lдоп для этих точек: определение ожидаемых уровней L в расчетных точках до осуществления мероприятий по снижению шума или вибрации и требуемого снижения уровней; выбор мероприятий для обеспечения требуемого снижения уровней шума или вибрации; расчет и проектирование защитных средств. Во всех случаях расчета или измерений требуемое снижение шума или вибрации в расчетной точке определяется как разность между ожидаемыми уровнями (звукового давления или виброскорости) L и допустимыми нормами L доп Lтр= L - Lдоп Все средства и методы защиты от шума и вибрации условно можно разделить на следующие группы: 1) методы и средства, воздействующие на источник; 2) методы и средства, снижающие шум и вибрацию на пути их распространения; 3) организационно-технические мероприятия; 4) градостроительные мероприятия. Уменьшение шума или вибрации в источниках их образования является наиболее эффективной мерой борьбы с ними. При этом всегда следует помнить, что вибрация и шум постоянно сопутствуют друг другу, и уменьшение параметров вибрации практически во всех случаях ведет и к снижению уровней звукового давления. При силовом возбуждении следует всегда искать возможные способы замены оборудования на менее шумное или вибробезопасное. Большое значение имеет качество их изготовления и монтажа, а также поддержание в условиях эксплуатации технического состояния на уровне, предусмотренном нормативно- технической документацией. Для уменьшения излучаемого шума, если позволяют технологический процесс и условия эксплуатации, оборудование заключают в кожухи, покрытые внутри звукопоглощающим материалом, например пенополиуретаном. Кожух устанавливают на резиновых прокладках, не допуская соприкосновения его с оборудованием. Чтобы уменьшить вибрацию от привода оборудования, стенки кожуха покрывают вибродемпфирующим материалом. В зависимости от вида машины кожухи могут быть стационарными, съемными и разборными. Они могут иметь смотровые окна и проемы для коммуникаций или для прохождения воздуха, охлаждающего закрываемое оборудование. В этом случае отверстия следует снабжать глушителями шума, например щелевидными, из звукопоглощающего покрытиями делают материала. не только Кожухи на со звукопоглощающими стационарно установленном оборудовании, но и на передвижных установках и на транспорте. В автомобилях звукопоглощающими материалами покрывают стенки, днище, багажник и место расположения двигателя. При этом шум уменьшается не только в салоне или кабине, но и в окружающей среде. Именно эту функцию выполняет звукопоглощающее покрытие капота, применяющееся в некоторых конструкциях автомобилей. Виброзащиту наиболее эффективно можно осуществить на стадии проектирования фундаментов и конструкций под источники и приемники колебаний. Одним из таких методов является виброгашение, которое применительно к проблеме охраны окружающей среды преимущественно реализуется за счет увеличения эффективной жесткости и массы корпуса машин или станин станков путем крепления их в единую замкнутую систему с фундаментом с помощью анкерных болтов или цементной подливки. Это приводит к снижению виброактивности колебательной системы, а следовательно, к ослаблению воздействия на окружающую среду. С этой же целью относительно малогабаритное инженерное оборудовании жилых зданий (вентиляторы, насосы) устанавливаются на опорные плиты и виброгасящие основания. Часто идут на вынужденное увеличение массы фундаментов под оборудование. Определение амплитуд вынужденных и свободных колебании фундаментов производят в соответствии с указаниями с учетом типа машины. Во всех случаях должно выполняться условие Аmax< Адоп , где Аmax — наибольшая амплитуда колебаний фундамента, определяемая расчетом; Адоп — допускаемая амплитуда колебаний фундамента. Однако во многих случаях такой способ уменьшения вибрации является нецелесообразным из-за больших затрат на его реализацию, а часто и просто невозможен при размещении оборудования не на основании грунта. Поэтому широкое распространение получила установка оборудования без фундаментов или анкерного крепления агрегатов непосредственно позволяет на упругих обеспечить удешевляет его виброизолирующих любую установку степень и опорах. Такой виброизоляции переустановку, метод оборудования, исключает порчу оборудования. Виброизолирующие опоры могут применяться также и при наличии фундаментов: либо между машиной — источником вибрации и фундаментом (основанием, опорной плитой), либо между фундаментом и грунтом. Во всех рассмотренных случаях введение в колебательную систему дополнительной гибкой связи приводит к ослаблению передачи вибрации от источника колебания. В качестве виброизоляторов повсеместно используются резиновые или пластмассовые прокладки, одиночные или составные цилиндрические пружины, листовые рессоры, комбинированные виброизоляторы (пружинно-резиновые, пружинно-пластмассовые, пружинно-рессорные) и пневматические виброизоляторы (воздушные подушки). У каждого из приведенных видов амортизаторов есть свои достоинства и недостатки, которыми и определяется их возможная область применения. При кинематическом возбуждении вибрации (шума) решаются вопросы совершенствования дорожных покрытий и повышения нивелирующей способности виброизолирующих устройств в средствах транспорта. В Германии на десяти отрезках автодорог проводятся испытания нового вида асфальтового покрытия, основным достоинством которого является хорошая способность поглощать шум. По оценкам новый асфальт наполовину гасит шум движущихся автомобилей, что будет важным добавлением к другим средствам защиты от шума на автомагистралях. Воздушный шум аэродинамического происхождения возникает при движении воздуха через вытяжные и особенно приточные отверстия в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. Для его устранения уменьшают скорость потока воздуха и удаляют препятствия, например решетки, на его пути Для уменьшения распространения шума до вентиляционных камер и кондиционеров и после них по ходу движения воздуха устанавливают глушители из звукопоглощающего материала, например мягких матов или полужестких плит из стекловолокна. Источником наиболее сильных шумов являются тепловые и компрессорные станции, в которых шум в момент сброса в атмосферу пара или воздуха может достигать 130 Дб. Из-за большой интенсивности этот шум распространяется на многие километры и резко ухудшает шумовой климат в жилых районах. Для уменьшения этих шумов на выхлопных патрубках устанавливаются глушители разных типов, которые позволяют снизить уровни звукового давления на 20—25 Дб. В тех случаях, когда оказывается невозможным снизить шум или вибрацию в источнике, решаются задачи снижения параметров на пути их распространения. Наиболее известной и распространенной мерой, направленной на уменьшение шума от дорожного транспорта, является устройство преграды на пути между источником шума и объектом, который подвергается этому воздействию. Как правило, для этого используются насыпи, экраны или сочетание того и другого Шумозащитный эффект достигается также благодаря тому, что дорога прокладывается в выемке (траншейное или коробчатое расположение) Возможное уменьшение шумовой нагрузки за счет экранирования звука можно рассчитать довольно легко. Однако такие способы защиты используются лишь для магистральных дорог. Это с экономической точки зрения считается нецелесообразным для населённых пунктов. Шумозщитная способность насыпи или экрана снижается также вследствие того, что шум от дальнего транспорта или других удаленных источников звука, которыми как будто можно пренебречь, достигает исследуемого микрорайона. Кроме этого, эффективность экрана достаточно высока при движении автомобилей по ближайшей к нему полосе. При движении по отдаленным полосам или при более широких дорогах эффективность таких мер остается ограниченной. Одна из эффективных возможностей защиты городов от шума, используемая в западных странах, состоит в прокладке проезжих дорог, являющихся источниками шума, в туннелях. В тех случаях, когда дороги уже проложены на уровне земли или их перемещение в туннели сопряжено с определенными трудностями, используют надстройки-колпаки или помещают дороги в укрытия в виде здании, или прокладывают их под зданиями. Строительные мероприятия по борьбе с шумом в градостроительстве, прежде всего, включают в себя усовершенствование оконных конструкций, поскольку звукоизоляция глухой стены значительно выше, чем звукоизоляция окон. Суть подобного рода мероприятий, состоит прежде всего в том, чтобы за счет установки более герметичных массивных оконных конструкций при повышенных акустических требованиях по возможности обеспечить эффективную защиту от внешнего шума. Лучшие образцы звукоизолирующих оконных конструкций имеют средний коэффициент звукоизоляции свыше 50 Дб. Однако при проектировании звукоизолирующих оконных конструкций следует учитывать тот факт, что при открывании окон для проветривания помещений шумозащитный эффект пропадает. Из этих соображений звукоизолирующие оконные конструкции должны применяться, прежде всего, в сочетании с дополнительными звукоизолирующими системами приточной вентиляции. Для уменьшения структурного шума (и вибрации), которые могут возникать в зданиях от работающего оборудования (насосы, вентиляторы) и передаваться по конструкциям во все помещения, стараются во всех случаях изолировать его от фундаментов и строительных конструкций за счет установки гибких вставок при подключении трубопроводов к оборудованию. Кроме этого для исключения передачи вибрации от фундаментов технологического оборудования (в том числе и промышленных предприятий в жилую застройку) по периметру фундаментов на всю его высоту предусматривают акустические швы с засыпкой какого-либо рыхлого материала, например, асбестовой крошки. Организационно-технические мероприятия включают проведение планового и предупредительного ремонта машин и оборудования; постоянный контроль их шумовых и вибрационных характеристик; осуществление входного контроля параметров шума и вибрации и проверка соответствия их паспортным характеристикам машин, которые должны указываться заводом - изготовителем. Одним из возможных направлений снижения отрицательного воздействия транспортного шума, что используется во многих странах, является запрещение звуковых сигналов, ограничение движения транспортных средств, а также ограничение взлетов и посадок самолетов на аэродромах, расположенных вблизи населенных мест, в ночное время и др. Градостроительным мероприятиям по борьбе с шумом и вибрацией придается бол значение, особенно при проектировании новых микрорайонов и городов. В сложивш городской застройке их эффективность ограничена. Поскольку при распространении шума и вибрации происходит перенос энерги вполне естественно, что за счет сопротивления среды и затрачивания части энергии н преодоление, по мере удаления от источника количество энергии будет уменьша Например, октавные уровни звукового давления L в Дб в расчетных точках, если исто шума и расчетные точки расположены на территории жилой застройки, следует опреде по формуле [….] L = Lp— 15 lg г + 10 lg ф — ar/1000 — 10 lg , где Lр — октавный уровень звуковой мощности в Дб источника шума; r — расстояние в м от источника до расчетной точки, Ф — фактор направленности источника шума (при равномерном излучении звука Ф = 1); a — затухание звука в атмосфере в Дб/км (при расстояниях менее 50м затухание звука в атмосфере в расчетах не учитывается); — пространственный угол излучения звука, принимаемый для источника шума, расположенного на поверхности территории, равным 2 . С учетом этого фактора для защиты людей в пределах жилой застройк вредного воздействия шума и вибрации устраиваются санитарно-защитные з которые согласно СНиП следует предусматривать, если после проведения технических и технологических мер по снижению уровней шума и вибрации (такж других факторов) не обеспечиваются их предельно допустимые уровни. Размеры таких зон устанавливаются действующими нормами в зависимост класса опасности предприятия (от 1 до 5 класса) соответственно 1000, 500, 300, 100 и Часто в черте города проходят железнодорожные линии. В этом случае ширина санита защитной зоны от жилых зданий до продольной оси ближайшего пути железной до должна быть не менее 200м, а в районе мостов — 300 м. Конечно же, решение вопроса о проектировании санитарно-защитной существенно упрощается, если при планировке города учитываются требования С о функциональном использовании территории и разделении ее на селитеб ландшафтно-рекреационную, производственную, когда в последней все предпри располагаются. Озеленение, несомненно, относится к тем мерам по защите городов от шума, лесопосадки должны иметь достаточную глубину плотности посадки. В этом случае за счет зеленого покрова создается дополнительное шумоглушение, которое можно вычислить с помощью постоянного коэффициента звукопоглощения на 100 м в зависимости от густоты леса или кустарника. На границе плотных насаждений (например, опушка леса с густым подлеском или густая по всей высоте живая изгородь) за счет отражения достигается дополнительный эффект глушения. Поэтому с помощью нескольких полос из густого подлеска, расположенных одна за другой, можно достичь большего эффекта шумоглушения, нежели за счет сплошного неплотного озеленения. Создание шумопоглащающих лесополос может координироваться с интересами лесного хозяйств, климатологией, оформлением пейзажа и занятиями спортом. Освещение. Требование к организации освещения производственных помещений и горных выработок. Нормирование освещенности. Основные светотехнические показатели: С и л а с в е т а (Jс) - излучение в единицу времени с 1/60 см2 поверхности платины в перпендикулярном и направлении (температура плавления 2042 К нормальное давление 101325 Па. Соответствует мощности излучения в 683 Вт (телесный угол 1 стерадиан (ср), частота 540.1012 Герц (Гц), длина волны 555 нанометров (нм), единица измерения 1 кандела (кд). 1 ср - угол, вырезающий на сфере поверхность, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы. С в е т о в о й п о т о к (Fс) - произведение силы света на телесный угол, в котором распространяется поток. Измеряется в люменах (лм), соответствующему потоку внутри телесного угла в один стерадиан при силе света в одну канделу. О с в е щ е н н о с т ь (Ес) - отношение светового потока к величине освещенной поверхности (S). Размерность - 1 люкс (лк) – световой поток в 1 лм на 1 м2 поверхности. 1 лк = 1 лм/м2 Еc = Fc/S С в е т о в а я э н е р г и я (Qc) - произведение светового потока на время его действия . Размерность - люмен-секунда (лм.c) Я р к о с т ь (Вс) - мера светового излучения светящейся поверхности (источника или отражения). Единица измерения - стильб (сб) - равен излучения с 1 см2 силы света в 1 кд. Оптимальная яркость. . . . . . В < 5000 сб, Эффект ослепления . . . . . . В > 30000 сб, Диапазон различения. . . . . . 3.10-8 - 3,25.105 1 сб = 1 кд/см2 Вс = (Jс/S)cos - угол между падающим светом и нормалью, опущенной из точечного источника на освещаемую поверхность. К о н т р а с т (Кс) - характеризует относительную яркость объекта внимания (Вс) по отношению к фону (Вф) - обратный контраст, или наоборот (прямой контраст) Кс = (Во - Вф)/Вф Кс > 0,5 - большой контраст, Кс = 0,2-0,5 - средний, Кс < 0,2 - малый. К о э ф ф и ц и е н т о т р а ж е н и я (К ос) - численно равен отношению количества отраженного светового потока к падающему на освещенную поверхность (доли ед., %) Кос = Fос/Fс Кос = 0,9 - для поверхности белого цвета, 0,65-0,75 - желтого, 0,3-0,75 серого, 0,13-0,55 - синего,0,07 -черного. Угольный забой - Кос = 0,01-0,05, свежеосланцованная - 0,5-0,7, сланец - 0,05-0,15, крепь поверхность, запыленная углем, - 0,05, породная пыль - 0,2, блестящие металлические части - до 0,3. При Кос > 0,4 - светлая поверхность (фон) Кос = 0,2-0,4 - средней светлости Кос < 0,2 - темная поверхность (фон). П о л е з р е н и я - угол различения яркости от нормали человеческого глаза (горизонтальной оси при вертикальном положении тела). Влево-вправо - 80 о, вверх - 60 о , вниз - 90 о . Цветовое ощущение сохраняется до 25-35 о. О с т р о т а з р е н и я - минимальное расстояние между точками, различаемыми глазом (0,04 мм) по отношению к нормальному (стандартному). Острое зрение - конус с углом = 3-4 о , хорошее - 7-8 о , удовлетворительное до 14 о , видимость без деталей и цвета > 20 о . Ц в е т о в о е о щ у щ е н и е - способность глаза различать длины воздействующих волн. 0,38 -0,455 мкм - фиолетовый, 0,455-0,470 мкм - синий, 0,470-0,500 мкм - голубой, 0,500-0,540 мкм - зеленый, 0,540-0,590 мкм - желтый, 0,590-0,610 мкм - оранжевый, 0,610-0,760 мкм - красный. С в е т о в а я э ф ф е к т и в н о с т ь (видность) - изменение чувствительности глаза в зависимости от длины волны, освещенности и т.д. В нормальных условиях возрастает от 0,38 до 0,555 мкм, затем убывает. В дневное время максимальная и соответствует 0,540-0,590 мкм, в вечернее и ночное - 0,470-0,540 мкм. Дифференциальный порог чувствительности глаза человека равен 0,02-0,01 исходной величины раздражения. А д а п т а ц и я зрительного анализатора минимальна, в условиях темновой адаптации чувствительность достигает оптимального уровня через 40-50 мин, световой - через 8-10 мин. Инерция з р е н и я - сохранение ощущения, вызванного световым сигналом (около 0,1-0,3 с). Критическая частота мелькания образов - минимальное число действий раздражителя в единицу времени для получения стабильного изображения (оптимум 3-10 Гц). Л а т е н т н ы й п е р и о д з р и т е л ь н о й р е а к ц и и - 0,16-0,24 с. Длительность информационного п е р и о д а - от принятия сигнала до решения до 2,2 с (перемещение взора - 0,1-0,3 с, фиксация зрения 0,1-0,3 с, оценка ситуации – до 0,6 с, принятие решения - до 1 с). Пропускная информации, способность з р е н и я - количество зрительной способное быть принятым в единицу времени - 2-4 двигательных единицы в сек. Влияние освещения на у с л о в и я жизнедеятельности ч е л о в е к а. Н е д о с т а т о ч н о с т ь и н е к а ч е с т в е н н о с т ь о с в е щ е н ия вызывает: а) напряжение зрительного аппарата, ведущее к снижению восприятия и его искажению, утомлению зрения и организма в целом (утомление – до 3%, неправильные действия - до 25%, несчастные случаи - до 5% в общем балансе); б) длительное напряжение зрительного аппарата ведет к необратимым изменениям остроты зрения (норма остроты зрения людей до 20 лет 100%, 40 лет - 90%, 60 лет - 74%). Изменение необходимой освещенности для различных возрастных групп рабочих в Германии (20 и 60 лет) на 100110% (от 120-200 лк до 250-400 лк); в) при частом чередовании света и тени возникает глазное заболевание нистагм (судороги глазного яблока, дрожание головы и резкое ослабление зрения). Разряды зрительных работ; I - наивысшая точность (объект различения < 0,15 мм) (освещенность 3007000 лк); II - очень высокая (0,15-0,3 мм) (300-600 лк); III - высокая (0,3-0,5 мм) (300-400 лк); IV - средняя (0,5-1,0 мм) (200-300 лк); V - малая (1-5 мм) (150-200 лк); VI - очень малая (> 5 мм); VII - работа со светящимися материалами (> 0,5 мм) VIII - общее наблюдение за ходом процесса. Р а с ч е т ы о с в е щ е н н о с т и. Е с т е с т в е н н о е о с в е щ е н и е. К о э ф ф и ц и е н т е с т е с т в е н н -о й о с в е щ е н н о с т и (КЕО) - lс, равен отношению ЕО внутри помещения (Ев) к освещености наружности наружной горизонтальной поверхности (Ен) lс = (Ев/Ен)х100, % при Еnmin = 5000 лк С в е т о в о й к л и м а т - характеризуется уровнем освещенности территории, определяемой географической широтой (пять поясов); нормируется пояс III - контрольные районы, для остальных вводится коэффициент светового климата - mc. I пояс - за полярным кругом, mc = 1,2 II пояс - от центра до полярного круга, mc = 1,1 IV пояс - южные территории, mc = 0,9 V пояс - крайний юг, mc = 0,8. Коэффициент солнечности климата Сc - учитывает дополнительный световой поток, отраженный от поверхности Земли (Сc = 0,6-1) lcI,II,IV,V = lcIII . mc . Cc Расчеты естественной освещенности внутри помещений производят суммированием коэффициентов lс, определяемых по световому потоку от небесной сферы, поступающему через проемы (окна, фонари), отраженному от наружных и внутренних поверхностей (здания, стены, потолки и т.д.). И с к у с с т в е н н о е о с в е щ е н и е. М е т о д с в е т о в о г о п о т о к а применяется при расчете равномерного освещения горизонтальных поверхностей. Необходимый световой поток Fc определяется как Fс = Emin S . Кз . Z/n, лм где Emin - минимальная освещенность (СНиП 2-4-79), лк; S – освещаемая площадь, м2; Кз - коэффициент запаса (1,3-1,8); Z - коэффициент неравномерности освещения Z = 1,3-2,0; n - число ламп. М е т о д у д е л ь н о й м о щ н о с т и применяется для ориентировочного расчета числа и мощности светильников. Мощность лампы (Nл) определяется их число (n); площадью освещаемой поверхности (S, м2) и удельной регламентируемой мощностью Nр (Вт/м2) (Nр = 3,4-71 Вт/м2) Nл Мp S n Т о ч е ч н ы й м е т о д применяется для расчета локального и местного освещения. Освещенность Ес в точке, удаленной от светильника (сила света Jс) на расстояние r определяется выражением Ес = Jd cos /r2 И з м е р е н и е о с в е щ е н н о с т и осуществляется люксметрами (Ю 116), работающими на основе явления фотоэлектрического эффекта (селен). Диапазон измерения 0-30 лк или 0-100 лк может быть увеличен в 10, 100 и 1000 раз с помощью насадок - светофильтров. Измерения выполняются при искусственном освещении не менее 2-х раз в год (весна, зима). Проверка естественного и совмещенного освещения производится два раза в год путем определения Комфортного Уровня Освещённости в точках характерного разреза помещения (не менее пяти на разных расстояниях, крайние в 1 м от стен). О б щ и е п р и н ц и п ы п л а н и р о в а н и я о с в е щ е н и я: 1) расчетная освещенность (нормируемая), 2) достаточная равномерность, 3) благоприятная контрастность, 4) избежание ослепления, 5) соответствующая цветовая гамма и повторение цветов, 6) благоприятное биологическое действие. Пограничные области видимого диапазона излучения - и н ф р а к р а с ное и у л ь т р а ф и о л е т о в о е ,превалирующие в осветительных приборах (10-90%) и светящихся нагретых телах, оказывают вредное влияние на наружные покровы тела и органы зрения. Наиболее опасно ультрафиолетовое излучение (65-70% в лампах, 2-4% при сварке), обладающее энергией в 2,5-3 раза большей инфракрасного, и приводящее даже три кратковременном воздействии (5-10 мин) к заболеванию слизистой оболочки глаз - электроофтальмии, а далее – к катаракте. Электромагнитное излучение, их физические параметры, действие на человека. Методы и средства защиты. Электромагнитное загрязнение. Данная форма загрязнения связана с нарушением электромагнитных свойств окружающей среды. К основным источникам относятся линии электропередач, радио и телевидение, некоторые промышленные установки. Мозг человека, являясь проводником электрического тока, генерирует свое магнитное поле. Искусственные и естественные электромагнитные поля влияют на здоровье и состояние человека. Однако этот вопрос еще недостаточно изучен. С воздействием электромагнитных полей и микроволновых излучений связывают увеличение рождения детей с синдромом Дауна, рост онкологических заболеваний, особенно опухоли мозга. Рядом исследований установлено, что электромагнитные поля и микроволновое излучение повреждают прежде всего два типа тканей: ткани головного мозга и активно растущие ткани (в частности, ткани развивающихся эмбрионов, маленьких детей и раковых опухолей). Степень воздействия электромагнитных полей (ЭМП) определяется временем воздействия и уровнем индуктивности ЭМП, зависящим от расстояния до источника. Так, рост онкологических заболеваний связывают с воздействием магнитных полей линий электропередач, индуктивность которых составляет всего 3 мГн. Наиболее распространенными источниками являются телевизоры, электробритвы, печи СВЧ, компьютеры, флуоресцентный свет, фены, электропилы, сотовые телефоны и пейджеры. Индуктивность ЭМП электробритв достигает 200...400 мГн, обычные электронные часы, работающие от сети, генерируют поле с индуктивностью 5... 10 мГн, распространяющееся на 50.. .60 см вокруг них. Электроплиты генерируют поле с индуктивностью 50 мГн, распространяющееся на 45 см. В этих случаях рекомендуется применять альтернативное оборудование (например, механическое), а при отсутствии такой возможности максимально сокращать время воздействия или располагать источники в наиболее удаленных местах. Выбор средств защиты от ЭМП промышленных характеристиками. источников во многом определяется их частотными У источника ЭМП различают ближнюю (индукции) и дальнюю (излучения) зоны воздействия. Первая реализуется на расстоянии, не превышающем шестой части длины волны, где ЭМП еще не сформировалось. У таких источников слабо выражена магнитная составляющая, поэтому ЭМП оценивается электрической составляющей напряженности (в/м). При большем расстоянии выражены обе составляющие, поэтому ЭМП оценивается поверхностной плотностью потока энергии (Вт/м2). Предельно допустимые уровни напряженности ЭМП установлены СНиП № 2971 -84. Внутри жилых помещений напряженность не должна превышать 0,5 кВ/м; на территории зоны жилой застройки — 1 кВ/м; на участках пересечения высоковольтных линий с автомобильными дорогами I—IV категории — 10 кВ/м. Меры по исключению воздействия на человека ощутимых электрических разрядов и токов отекания должны применяться при напряженности электрического поля выше 1 кВ/м. Основным способом защиты от ЭМП является защита расстоянием. Строительные конструкции обладают экранизирующей способностью. Напряженность электрического поля в зданиях, находящихся в санитарнозащитных зонах высоковольтных линий напряжением 330... 500 кВ и имеющих неметаллическую кровлю, можно снизить, установив на крыше этих зданий заземленную в двух местах металлическую сетку. Ионизирующее излучение. В результате воздействия ионизирующего излучения на живые организмы происходят разрушения на клеточном уровне, мутации (обычно регрессивного характера). Первые наблюдения о действии. Радиоактивных излучений на живые клетки были проведены супругами Кюри вскоре после открытия Беккерелем в 1896 г. явления радиоактивности. Ионизирующие излучения в зависимости от вида обладают различными проникающими свойствами и по-разному влияют на клетки организма. Корпускулярным называют ионизирующее излучение, состоящее из частиц с массой покоя, отличной от нуля. К этому виду излучения относятся альфа-, бета- , протонное и нейтронное излучения. Фотонным называют ионизирующее излучение, состоящее из частиц с массой покоя, равной нулю. К нему относятся тормозное, характеристическое, рентгеновское и гамма- излучения. В результате такого воздействия происходит ионизация облучаемой среды, т.е. образование положительных и отрицательных зарядов. Важной характеристикой ионизирующего излучения является активность источника, определяемая числом самопроизвольных ядерных превращений в этом источнике за единицу времени. При одном распаде за секунду активность составляет 1 Бк (беккерель). Для оценки активности чаще используется единица измерения, называемая кюри и соответствующая активности 1 г радия. Для оценки воздействия различных видов излучения введено понятие эквивалентной дозы, измеряемой в зивертах и определяемой как произведение поглощенной дозы на коэффициент качества. Так, при одинаковой поглощенной дозе эквивалентная доза альфа-излучения в 20 раз больше гамма-излучения. Воздействие определяется не только видом излучения, но и типом тканей, которые подвержены облучению. В порядке убывания чувствительности выделяют три группы: все тело, гонады, красный костный мозг (I); мышцы, щитовидная железа, печень, почки, селезенка и пр. (II); кожный покров, костная ткань, кисти, голени, стопы (III). В результате облучения у человека развивается лучевая болезнь, тяжесть которой зависит от полученной дозы и продолжительности облучения. Лучевая болезнь проявляется поражением центральной нервной системы, подавлением кроветворной функции, образованием опухолей, мутациями и пр. По профессиональной принадлежности выделяют три категории населения: А — персонал, профессиональные работники, постоянно или временно работающие с источниками излучения; Б — ограниченная часть населения, которая не работает непосредственно с источниками излучений, но по условиям проживания может быть подвержена облучению источниками, применяемыми в учреждениях и (или) удаляемыми во внешнюю среду; В — население страны или региона, кроме лиц категории А и Б. Допустимые уровни воздействия на население и окружающую среду определены нормами радиационной безопасности НРБ-76/87 Для каждой категории определен свой предел дозы облучения за календарный год. Их соблюдение достигается контролем допустимых уровней. Предельно допустимая доза облучения за ряд лет не должна превышать дозу, определяемую неравенством: ПДД 0 , 05 ( N 18 ), эВ , где N-возраст человека; 18-возраст когда может начаться излучение . Предельно допустимые дозы (предел доз) облучения для категорий лиц и критических органов Категория I А Б Дозы для групп органов, эВ II III 0,05 (50) 0,15(15) 0,3 (30) 0,005 (0,5) 0,015(1,5) 0,03 (3) Указанные в табл. дозы включают дозы, полученные при медицинском обследовании и лечении, а также обусловленные естественным фоном. Все источники ионизирующего излучения разделяют на естественные, обусловленные практической естественным деятельностью фоном; человека, техногенные, для лиц обусловленные категории В; технологические — для лиц категорий А и Б. На горных предприятиях, добывающих и перерабатывающих урановые, свинцово-цинковые, молибденовые, вольфрамовые руды, флюорит и некоторые другие полезные ископаемые, основной профессиональной вредностью обладает газообразный радон (материнский элемент — радий) с атомной массой 222. Биологическое действие радона и его производных обусловлено, главным образом, излучением альфа-частиц, поражающих легкие. Дочерние продукты распада, радона могут вызвать развитие фиброзных процессов и осложнить развитие пневмокониозов. К основным источникам радоновыделения относятся и шахтные воды. Радоновый дебит отдельных источников может составлять 10 мКи/с. При этом свыше 80 % всех подземных вод выходит в выработки, как правило, через скважины и шпуры бурения. Доля капежа и фильтрации по трещинам невелика. При этом радон, растворенный в шахтной воде, в первые же секунды по выходе на обнажение сразу переходит в воздух горной выработки. Для дозиметрического контроля могут быть использованы современные методы измерений ионизирующих излучений с термолюминесцентными, сцинтилляционными, газоразрядными, камерно-ионизационными, полупроводниковыми и другими детекторами. Среди индивидуальных дозиметров следует отметить камерно-ионизационные прямо показывающие и «слепые» приборы карандашного типа. Диапазон измерений первых составляет 0,1 ...30 Р экспозиционной или 0,001...0,3 эВ поглощенной доз, вторых — 5 мР..5 Р при времени снятия показаний с помощью устройства УИ-27 в течение 5 с. Задача измерения мощности дозы для персонала решается с помощью электронных приборов оперативного контроля внешнего облучения с детектором в виде газоразрядных счетчиков. Например, комбинированный дозиметр ДКС04 «стриж» позволяет измерять не только мощность экспозиционной дозы гамма-излучения (при времени набора и вывода информации 4 сек.), но и экспозиционную дозу. Дозиметр-радиометр РКС-20.03 «Припять» предназначен для индивидуального и коллективного пользования при измерении мощности эквивалентной дозы гамма-излучения, плотности потока бета-частиц, а также активности в жидких и сыпучих веществах. С помощью этого прибора можно измерять радиационный фон. Его используют для контроля радиационной чистоты жилых и производственных помещений, зданий и сооружений, предметов быта, одежды, грунта, транспорта и др. Время измерения около 20 с. Дозиметр-радиометр подает звуковой сигнал при обнаружении гамма- или бетачастиц. Радиоактивное загрязнение продуктов питания, кормов, воды и других предметов оценивают методом прямого измерения на расстоянии 1... 5 см от исследуемого объекта массой не менее 1 кг или объемом не менее 1 л по разности результатов измерений излучений от объекта и радиационного фона. При этом уровень внешнего гамма-фона, как правило, не должен превышать 0,1 ...0,2 мкэВ/ч. При гамма-фоне более 0,2 мкэВ/ч следует найти место с меньшим фоном. Если это невозможно, то для оценки загрязнения следует проводить несколько измерений с большим количеством исследуемого вещества. Необходимо знать, что отдельные продукты питания (чай, сушеные грибы и т.д.) и вещества (например, калийные удобрения, зола березовых дров) могут иметь повышенную радиоактивность. Уровень мощности дозы на местности, как правило, определяют на высоте 1 м от земной поверхности и на расстоянии не менее 30 м от здания. Ориентировочную проверку (экспресс-анализ) на радиоактивное загрязнение, поиск локальных мест, а также быструю оценку уровня мощности осуществляют при малой постоянной времени или при наименьшем времени набора информации (режим «Поиск»). Более детальный контроль уровня мощности дозы проводят при увеличенной постоянной времени в режиме «Измерение». В основе обеспечения радиационной безопасности лежит грамотное использование организационных и организационно-технических мероприятий, а также технических средств обеспечения последних. К организационным мероприятиям радиационной безопасности относят действия, выполняемые в основном без затрат специальных материалов, которые призваны снизить риск возникновения радиационных последствий у населения и персонала, подвергшегося и потенциально могущего подвергнуться воздействию ионизирующего излучения. Главным организационным мероприятием, призванным обеспечить радиационную безопасность населения, является создание государственной системы радиационной безопасности населения и системы радиационного контроля, осуществляемого населением. Мероприятия по уменьшению последствий облучения населения и персонала при радиоактивном загрязнении местности и в производственно-лабораторных помещениях включают сокращение поступления радиоактивных веществ в организм человека; снижение тяжести последствий от полученной дозы облучения. Для защиты от ионизирующего облучения в пределах допустимых норм наиболее эффективна защита временем, т.е. управление профессиональными работами (в частности, чередованием рабочих мест) таким образом, чтобы индивидуальное кумулятивное (накопленное) облучение не превысило квартальных и годовых норм. К организационно-техническим мероприятиям относят проводимые во время или после направленные на воздействия ионизирующего излучения действия применение материалов, механизмов, устройств, призванных снизить риск радиационных последствий при наличии угрозы или облучения. Для уменьшения тяжести последствий от облучения применяют специальные радиозащитные средства или радиопротекторы, вводимые в среду или организм. Среди различных продуктов деления особенно большое значение имеет включение в биологический кругооборот радионуклидов стронция Зг-90, который при попадании прочно фиксируется в организме. Так как 3г-90 и некоторые другие радионуклиды, как правило, аккумулируются в верхнем слое почвы толщиной около 5 см (до 80 %), то глубокой отвальной вспашкой и заделкой поверхностного слоя почвы в нижние слои, до которых не доходит корневая система растений На глубине 25 . 30 см он не будет сильно влиять на жизнь растений Внесение органических удобрений и извести также значительно снижает поступление стронция в растения Для предотвращения поступления радиоактивных веществ в организм человека с продуктами и водой необходимо продовольствие и воду хранить в пыле- и водонепроницаемых емкостях. Если продукты и вода оказались загрязненными, то перед употреблением их необходимо дезактивировать. Например, свежие фрукты и овощи достаточно обмыть и снять с них кожуру. Продукты с пористой поверхностью дезактивируются плохо и подлежат уничтожению или отлеживанию. К техническим применение мероприятиям устройств, снижающих радиационной степень защиты облучения с относят помощью заблаговременно созданных преград В первую очередь, это защита экранами Экраны применяются в тех случаях, когда невозможно обеспечить защиту расстоянием, мощностью источника или временем. Экраны могут быть переносными, настольными, стационарными, изготавливаемыми из блоков сурьмянистого свинца, полых плит, заполняемых свинцовой или чугунной дробью, гравием, песком и т п Например, защитная оболочка реактора АЭС, выполненная из бетона толщиной 2,5.. 3,5 м, составляет 20...30 % стоимости установки Для защиты от радиации особо значимы средства индивидуальной защиты человека. Для защиты от нейтронов и гамма-излучений используют воду, свинец, полиэтилен, железо и графит Для защиты от попадания радиоактивных загрязнений на кожу и внутрь организма, а также от и -излучений применяют халаты, тапочки, хлопчатобумажные комбинезоны, спецбелье, пленочные хлорвиниловые фартуки и нарукавники или пленочные халаты, тапочки и ботинки для защиты глаз от мягкого стекол, от жесткого -излучения используют очки из обычных -излучения — силикатный плексиглас толщиной 2,2…2,5 мм, от излучения — свинцовые стекла и стекла с фосфором вольфрама, от нейтронов — стекла с борсиликатом кадмия или фтористыми соединениями. Органы дыхания обязательно защищают от радиоактивной пыли и эманации специальными респираторами и противогазами. На руки надевают резиновые медицинские перчатки или перчатки из просвинцованной резины с гибкими нарукавниками. Ремонтные и другие работы в условиях высокой радиоактивности выполняют в защитных пневматических костюмах из пластических материалов с автономным обеспечением свежим воздухом, подаваемым под костюм или шлем На ноги надевают спецобувь — ботинки из искусственной кожи или лавсановой ткани, формованные сапоги и обувь из специальной резины. Все индивидуальные средства защиты должны легко очищаться от поверхностно-активных веществ (ПАВ) и быть стойкими к воздействию кислот. Источники электромагнитного излучения это - устройства, генерирующие, передающие и использующие электрическую энергию, создают в окружающей среде электромагнитные поля (ЭМП). Наиболее дешевыми и доступными способами доставки электроэнергии к потребителю в настоящее время являются воздушные линии электропередач (ЛЭП). С ростом передаваемого напряжения и развитием сети ЛЭП все более сильным становится влияние на биосферу электромагнитных полей. Электромагнитные поля создаются также вблизи открытых распределительных устройств (ОРУ). В металлургии создающие электромагнитные поля токи высокой частоты применяют для плавления металла в индукционных электропечах, для нагревания концов рельсов при их термообработке и т д. В металле, внесенном в переменное магнитное голе, возникают вихревые токи, вызывающие нагревание металла. Образующееся магнитное поле распространяется в окружающей среде со скоростью, приближающейся к скорости света. Электромагнитное поле характеризуется напряженностью электрического и магнитного полей Электромагнитную энергию применяют в радиовещании, телевидении и других сферах деятельности. Радио- и теле- передающие центры радиолокационные системы являются источниками интенсивных потей радиочастотною, коротко- волнового, ультракоротковолнового, сверхвысокочастотного диапазонов. Спектр электромагнитных колебании достаточно широк. Спектр электромагнитных колебаний: Диапазон частот Частота колебаний Длина волны Низкие частоты (НЧ) 0,003Гц … 30кГц 107-10км Высокие частоты (ВЧ) 30Гц … 30МГц 104-10м Ультравысокие частоты 30МГц … 300МГц 10-1м частоты 300МГц … 300ГГц 103-1мм (УВЧ) Сверхвысокие (СВЧ) Организм человека, находящегося в электромагнитном поле, поглощает его энергию, в тканях возникают высокочастотные токи с образованием теплового эффекта. Интенсивность поглощения энергии электромагнитных полей определяется мощностью поля, продолжительностью облучения и длиной волны колебаний. Чем выше мощность поля, короче длина волны и продолжительнее время облучения, тем выше отрицательное воздействие поля на организм человека. Для оценки биологического воздействия электромагнитных полей на организм человека различают две зоны воздействия: - зона индукции (ближняя); - зона излучения (дальняя). Ближняя зона расположена на расстоянии от источника, равном одной шестой от длины волны. В этой зоне магнитная составляющая напряженности поля выражена слабо и поэтому ее действие на окружающую среду незначительно. В дальней зоне проявляется эффект обеих составляющих поля — электрической и магнитной и эффект этот оценивают поверхностной плотностью потока энергии (ППЭ), выраженной в ваттах на квадратный метр. Совместное действие нескольких источников излучений оценивают по формуле: 2 2 2 2 Е Е Е ... Е , 1 2 n где Е1, Е2, … , Еn — напряженности электрического поля, создаваемые каждым источником в контрольной точке, В/м. По характеру биологического воздействия ЭМП можно разделить на две группы. К первой группе относятся продолжительные малоинтенсивные поля (Е < 1 кВ/м), под воздействием которых возникают нарушения электрофизиологических процессов в центральной нервной системе и сердечнососудистой системе, функции щитовидной железы, системы гипофиз — кора надпочечников, генеративной функции. Эти отклонения являются результатом макроструктур. нарушения Вторая обменных группа процессов характеризуется на уровне индукцией поверхностных зарядов. При нахождении человека и животных под проводами ЛЭП в поле (Е > 1 кВ/м), в теле возникают искровые разряды, покалывание рук, вздыбливание волос. Изменения в поведении животных заметны вблизи ЛЭП при напряжении Е > 345кВ. При напряженности электрических полей промышленной частоты (ЗППЧ) 20… 50 кВ/м уже через 1… 2 часа в растениях наблюдается слабое обесцвечивание листьев с последующим отмиранием. Изменения зависят от вида растений и интенсивности облучения. При Е > 100 кВ/м может произойти воспламенение растений. Установлены предельно допустимые уровни (ПДУ) напряженности ЭМП: - внутри жилых здании — 0,5 кВ/м; - на территории зоны жилой застройки— 1,0 кВ/м; -в настенной местности, вне зоны жилой застройки —10 кВ/м, -в ненаселенной местности (часто посещаемой людьми) —15 кв/м, -в труднодоступной местности сельхозмашин) — 20 кВ/м. (недоступной для Источники ионизирующего излучения. транспорта и Ионизирующим взаимодействие излучением которого со является средой любое приводит к излучение, образованию электрических зарядов разных знаков. Источниками такого излучения являются атомные электростанции, контроль технологических процессов. Ионизирующие излучения применяют при проведении научных исследовании, в дефектоскопии для определения износа металла, дефектов в отливках, сварных швах, бетона и железобетона, при испытании смазочных масел и т. д. Радиоактивный материал может поступать в атмосферу в виде газа или частиц. Газы, как правило, перемешиваются по тем же законам, что и атмосфера, в состав которой они входят. Возможны случаи, когда радиоактивные газы имеют другую, отличную от атмосферы, скорость оседания из - за отличия их свойств. Например, благородные газы (ксенон, криптон, радон ) не оседают на поверхности, но частично растворимы в воде. А элементарный I131 в парообразной форме быстро оседает на различных поверхностях, в том числе и на растениях. Твердые частицы образуются, как правило, при измельчении материала- дроблении, шлифовке, сверлении и т. д. дым образуется при горении. Витание и осаждение частиц на почве, растениях определяется их динамическими свойствами, которые в свою очередь, определяются размерами, формой и плотностью частиц. Известно большое количество видов ионизирующих распространены рентгеновское, , , излучений. Наиболее - излучения. Альфа- излучение представляет собой поток ядер атомов гелия. Проникающая способность альфа-частиц в воздухе — 7 … 10 см, в воде — 20 … 60 см, в биологической ткани — 0,03 … 0,04 мм. Поэтому внешнее облучение человека альфа- частицами менее опасно. Опасность возникает при их проникновении внутрь организма при дыхании или с пищей. Бетаизлучение представляет собой поток электронов. Проникающая способность бета-частиц: в воздухе — 8 … 14 м, в алюминии и пластмассе — 5 … 7 мм, в биологических тканях — 2,5 см. Гамма-излучение представляет собой поток — квантов, т.е.- это электромагнитное излучение с очень короткой длиной волны. — лучи глубоко проникают в организм человека и представляют большую радиационную опасность. Нейтронное излучение также обладает большой проникающей способностью. Рентгеновское излучение имеет более низкую частоту колебаний и большую длину волны, чем — излучение. Оно также вредно тля организма, поэтому его применение должно быть контралируемым. Воздействие радиоактивных излучений на живые ткани организма зависит от проникающей и ионизирующей способности излучения. Организм человека приспособлен к определенным дозам ионизирующего излучения, т.к. в течение жизни подвергается обучению космическими и радиоактивными излучениями исходящими от почвы, сооружении, живых организмов. Но эти дозы строго ограничены. Отклонение от этих доз (увеличение или уменьшение по сравнению с нормой) опасно для живого организма. Облучение выше норм приводит к разрушению костной ткани, снижению количества белых кровяных телец, ухудшению зрения, вызывает кожные заболевания, бесплодие, канцерогенные заболевания, изменяет наследственность. Облучение характеризуется количеством энергии излучения, поглощенной в данном месте одним граммом массы определенного вещества (например, тканью организма), облученного любым видом ионизирующего излучения. Единица полученной дозы излучения- 1 рад. При облучении в 50 рад, возможны изменения в крови без особого вреда, при облучении 50—100 рад — тошнота, обмороки у 5-10% облученных, чувство утомления. Облучение в 100— 200 рад привозит к тошноте, обморокам, у 25-50% людей, опасности для жизни нет. При 200—350 рад тошнота и обмороки наблюдаются у всех облученных, кроме того, потеря аппетита, кровохарканье, кровоизлияние, смерть наступает у 20% облученных через 2 … 6 недель. Лечение продолжается до трех месяцев. При облучении 350—550 рад дополнительно к вышеперечисленным симптомам добавляются повышение температуры, общая слабость, смертность 50% . При облучении 550—750 рад смертность приближается к 100%, при 1000 рад и более в живых практически никто не остается. Допустимые уровни воздействия антропогенных источников ионизирующих излучении на население и окружающую среду определены нормами радиационной безопасности НРБ76/87. В соответствии с этими нормами все население делят на три категории: категория А — лица занятые работой с радиоактивными веществами, категория Б — ограниченная часть населения, которая по условиям жизни или работы может оказаться в зоне радиационных излучении, категория В — все остальное население. Для каждой категории облучаемых установлены три класса нормативов основные дозовые пределы, допустимые уровни и контрольные уровни. При нормировании различают: внешнее облучение и внутреннее облучение. Различают также местное и общее облучение. Защита от электромагнитных излучений. Основной способ защиты от электромагнитных излучений в окружающей среде — защита расстоянием. Плотность потока мощности убывает по мере распространения в среде по экспоненциальному закону Величину, обратную коэффициенту затухания, называют глубиной проникновения поля в поглощающую среду. Глубина проникновения зависит от свойств проводящей среды и от угловой частоты. С помощью этих характеристик можно определить тип и рассчитать размеры экрана. Строительство ЛЭП требует отчуждения больших территорий. Размеры охранных зон ЛЭП должны определяться из условия, что на их границе нет превышения ПДУ Напряжение Минимально Ширина Ширина зоны поля, м ЛЭП, кВ допустимое охранной Е=0,1 кВ/м Е=1 кВ/м расстояние зоны, м от зданий, м 35 3 15 -- -- 110 4 20 10 8 220 5 25 20 11 330 6 30 25 17 500 10 30 45 23 Защитные мероприятия по охране городской среды от влияния электромагнитных полей (ЭМП) включают устройство различных экранов, в том числе из зеленых насаждений (кустарников, деревьев) При защите больших селитебных зон в качестве экранов используют конструктивные элементы зданий и сооружений, зеленые насаждения. Снижение уровня напряженности ЭМП достигается также путем выбора геометрических параметров ЛЭП, применения заземленных тросов, расположение под линиями высоких классов напряжения линий более низких классов. Перспективна замена воздушных линий кабельными или комбинированными воздушно-кабельными Рассматриваются варианты подземной прокладки высоковольтных ЛЭП (пока они в 10—12 раз дороже воздушных). Для защиты населения от воздействия ЭМП, создаваемых радиотехническими объектами (РТО), также устраивают санитарно-защитные зоны (СЗЗ). Такой зоной является площадь, примыкающая к технической территории РТО. Внешняя граница зоны определяется на высоте до 2 м от поверхности земли по нормируемым ПДУ. Возможно ослабление (экранирование) электромагнитных излучений строительными конструкциями. Материалы стен и перекрытий зданий в различной степени поглощают и отражают электромагнитные волны. Масляная краска отражает сантиметрового диапазона. до 30% электромагнитной энергии Машины и механизмы на пневматическом ходу в СЗЗ ЛЭП должны быть заземлены. Напряженность электрического поля в зданиях, имеющих неметаллическую кровлю, в пределах СЗЗ ЛЭП напряжением 330—500 кВ может быть снижена установкой заземленной металлической сетки на крыше этих зданий. Металлические кровли должны быть заземлены. Заземляют также протяженные металлические объекты (трубопроводы, кабели и т. д. ). Все заземления устраивают не менее чем в двух точках. Установлены также требования к оборудованию (ГОСТ 12.1.006-84). Защита от ионизирующих излучений. Основным мероприятием по защите населения (категории Б и В) от ионизирующих излучений следует считать предупреждение поступления в атмосферу, воду, почву отходов производства, содержащих радиоактивные вещества. Следует проводить зонирование территорий вне промышленного предприятия и, при необходимости, создавать санитарно-защитные зоны. Санитарно-защитная зона распространяется вокруг источника радиоактивных выбросов на расстояние, за пределами которого уровень облучения не превышает предела дозы (ПД) в соответствии с НРБ-76/87. Критерием для определения размеров СЗЗ служат пределы годового поступления радиоактивных веществ через органы дыхания и пищеварения и ПД внешнего излучения для категории Б, а также допустимая объемная концентрация (ДК) радиоактивных веществ в атмосфере и водоемах. В этой зоне должен быть установлен режим ограничений и осуществляется радиационный контроль. За СЗЗ создают зону наблюдения, на территории которой возможно влияние радиоактивных выбросов, достигающее ПД. На этой территории также проводят радиационный контроль. Защита населения и окружающей среды осуществляется также соблюдением требований ОСП-72/87, которыми регламентированы сбор, удаление и обезвреживание твердых и жидких радиоактивных отходов, положения по проектированию и применению очистки вентиляционных и технологических выбросов в атмосферу. Запрещается удаление жидких радиоактивных отходов всех категорий в колодцы, скважины, поглощающие ямы, поля орошения и фильтрации, системы орошения, в естественные водоемы и водохранилища. Такие отходы должны собираться в специальные емкости для последующего захоронения. Твердые отходы подлежат захоронению после снижения активности до нормируемых величин. Для уменьшения опасности ионизирующего облучения населения и загрязнения объектов природы необходимо применять меры против распространения радиации в местах применения радиоактивных материалов. Для этой цели применяют защитные материалы, из которых изготавливают стены, потолки, полы, смотровые окна и т. д. К таким материалам относят бетон, баритбетон, кирпич, рольный свинец, свинцовое стекло и др. Толщину экранов определяют из расчета, исходя из вида и мощности излучения. При необходимости применяют двойные экраны. Во всех случаях применяют радиационный контроль. Вентиляция как комплексный метод создания благоприятных условий труда. Основы организации проветривания горных выработок и карьеров. Факторы, влияющие на выбор способов и средств проветривания. Анализ производственной возможности предприятия по классу «Вентиляция». Основы безопасности труда на горных предприятиях. Организация проветривания горных выработок при их строительстве. Особенностью тупиковых горных выработок является то, что они имеют глухие тупиковые забои, в воздушной среде которых скапливаются газы образующие при взрывных работах или выделяющиеся из массива, рудничная пыль, а так же, то что для подведения свежего воздуха к забою и удаления загрязненного воздуха служит одна и та же выработка. Проветривание выработок проводится одним из следующих образов: 1. С помощью ВМП - вентиляторы местного проветривания. 2. Проветривание с помощью общешахтной депрессии. 3. С помощью диффузии создаваемого струей воздуха проходящего по выработкам. 4. С помощью вентиляторов эжекторов. С помощью ВМП способы: а) нагнетательный, б) всасывающий, в) комбинированный. Нагнетательный способ проветривания : Нагнетательный вентилятор устанавливается на расстоянии 10 м от устья проветриваемой выработки. Воздух по воздуховоду подается в забой, загрязненный воздух выходит по выработке. Нагнетательный способ должен обязательно применяться на газовых шахтах, но может применяться и не на газовых шахтах. Достоинства - Быстрое удаление газов из забоя: - Использование утечек для разжижения ядовитых газов (разряженного воздуха) - Применение гибких труб марки М Недостатки - Загазованная вся выработка при проветривании. - Работы не ведутся до полного проветривания выработки Всасывающий способ проветривания За счет разряжения создаваемого воздух отсасывается из забоя по жесткому воздуховоду вентилятором и выбрасывается в выработку с исходящей струей. Этот способ применяется только в не газовых шахтах. В газовых шахтах его нельзя применять, т.к. может быть взрыв (за счет искр, когда крыльчатка задевает за кожух). Недостатки - Менее эффективен - Жесткие воздуховоды дороги - Утечки (притечки) уменьшают КПД - Образование застойных зон. Достоинства - Ядовитые и вредные газы из при забойной зоны удаляются по воздуховоду. - Возможность ведения подготовительных работ Комбинированный способ проветривания 1. Всасывающий. 2. Нагнетательный. 1 10м2 Он сочетает в себе особенности нагнетательного и всасывающего способов проветривания. При комбинированном способе используются нагнетательные и всасывающие вентиляторы. Рис 4.1 Комбинированный способ проветривания Нагнетательный вентилятор размещается на расстоянии 30-50м от забоя Расходы воздуха должны удовлетворять следующему условию: Qвс = (1.2-1.3)Qнаг Расход воздуха для проветривания - Расчет производится по следующим факторам: по газам взрывчатым, по газам ядовитым образующимся при ВР, по людям, по минимальной скорости движения воздуха, по оптимальной скорости (температурный фактор), по газам ДВС. По взрывчатым газам: 1 Qзабоя= Jх100/C-Co , где [мм/мин] J - газовыделение в забой из пол. ископ. [м³/мин] По людям: Qзл 6 n [м³/мин], где n - количество людей находящихся в забое, 6 - норма воздуха на человека, м³/мин. По минимальной скорости движения Q 60 V S [м³/мин], где Vmin- минимальная скорость движения min min воздуха согласно ПБ Vmin=0.25 м/с По оптимальной скорости (t) Qзvопт(t)=20 х Vопт х S [м³/мин], где Vопт- выбирается по ПБ (0.6-1.6) По газам ДВС Qз(ДВС)= K N [м³/мин], где К- количество воздуха подаваемое на лошадиную силу мощности, дизель -5 м³/мин, карб-6 м³/мин N - мощность двигателей, одновременно работающих в забое. Определение утечек воздуха в трубопроводах: Коэффициент утечек трубопровода - Кут.тр Qут.тр=Qкон-Qнач , Q Q н 1 ут .тр Q к [м³/мин], где Для жестких трубопроводов Кут.тр рассчитывается как: 1 L 2 Q ( К d R 1 ) ут , тр ст тр , где 3 1 Кст- коэффициент стыковки трубопровода: хорошая-0.001, удовлетворительная- 0.01, не удовлетворительная->0.01 L- длина выработки, м. l- длина звена, м. R- сопротивление трубопровода, L R P [к], [ кг с²/м ] S Для гибкого трубопровода R- определяется по таблицам или формуле: L RP( )3,[к], S где - коэффициент аэродинамического сопротивления [кгс/м ] P- периметр выработки, м. L- длина выработки, м. S- сечение,м². Выбор ВМП:1. Определение производительности вентилятора Q К в ут .тр . Q 3, [м³/мин], где Qз- это наибольшее количество воздуха, полученное по факторам 2. Определяем депрессию hв=R х Qв^2, [мм.рт.ст.], где [кг/м²] , R- сопротивление трубопровода. По значению Qв и hв выбираем по каталогу ВМП. Qв- 80 м³/мин. hв-150 мм.вод.ст. Берем верхнюю характеристику при угле поворота лопаток + 20 градусов и КПД>0.7, R=const. Строим характеристику сети (Rсети) и по известному R const и произвольно принимаемому Qв h=R х Q²в hв Qв 10 20 30 40 50 ПРОВЕТРИВАНИЕ ЗА СЧЕТ ОБЩЕШАХТНОЙ ДЕПРЕССИИ 1. С помощью перегородок 2. С помощью диффузии вентилятор 3. С помощью вентилятора эжектора Техника безопасности (предупреждение несчастных случаев) и аварий на горных предприятиях Защита от механических повреждений И н д и в и д у а л ь н ы е с р е д с т в а з а щ и т ы о т И М П обеспечивают нейтрализацию действия ИМП низкого давления и снижение энергии источников среднего и высокого давления на наиболее уязвимые части тела человека (голова, конечности), а также профилактику действия статических ИМП. К а с к а - обеспечивает защиту головы от ударной вертикальной и боковой нагрузки. Основные качества: стойкость к ударным нагрузкам остроконечными предметами, негорючесть корпуса, тепломорозостойкость,электроизоляционные свойства, устойчивость к агрессивным средам, вентилируемость подкрасочного пространства. По ГОСТ 17047-71 классы касок: А - для подземных эксплуатационных рабочих; Б - для проходчиков и рабочих по обслуживанию вертикальных стволов; В - для рабочих поверхности. Н а к о л е н н и к и и н а л о к о т н и к и - для предупреждения повреждений и воспаления (бурсит) околосуставных сумок коленных и локтевых суставов. Имеют пластинчатую форму, выполнены из эластичных резиновых или синтетических материалов толщиной около 10 мм, вкладываются в специальные карманы верхней одежды. Р у к а в и ц ы обеспечивают защиту кистей рук от механических повреждений (действия агрессивных сред, электрического тока). Изготавливают типов: А - с одним напалком (большой палец), Б - с одним напалком для левой и правой руки; В - с двумя напалками (большой и указательный пальцы). Усиление обеспечивается накладками на ладонной, тыльной частях и напалках (брезентовое, резиновое). П р е д о х р а н и т е л ь н ы е п о я с а - для работы в наклонных и вертикальных выработках, канатные парашюты и предохранительные устройства (АПУ). Организационные и технические мероприя профилактики ИМП п р и тия п о д з е м н о й р а з р а б о т к е полезных ископаемых включают: 1)обеспечение свободного прохода людей в горизонтальных горных выработках (ширина 0.7 м (до 1,2 м на рудниках), высота - 1,8 м) с устройствами, облегчающими передвижение (перила, механизированного обеспечение сходни, лестницы) и средствами подъема в защищенных транспортных средствах; необходимых зазоров для предотвращения транспортных средств и транспортируемых грузов с 2) столкновения оборудованием и поверхностью выработки (от 0,2 до 0,4 и 0,7 м), в особо опасных условиях устройство ниш или изоляция прохода от подвижного элемента (ходовое отделение); 3) перекрытие и ограждение наклонных и вертикальных выработок сопряжении с горизонтальными металлическими решетками и оградами; на 4) регламентация скоростей движения транспортных средств с людьми (конвейеры 2 м/с, людские вагонетки - 5 м/с, бадьи - 8 м/с, клети – 12 м/с, людские вагоны - 20 м/с), оборудованных защитными устройствами (посадочные площадки, прочность и устойчивость конструкции к динамическим нагрузкам, ручная блокировка и автоматическая аварийная защита при аварийных режимах); 5) регламентация скоростей движения грузовых транспортных средств в выработках с проходами для людей (20 км/ч - самоходное оборудование,7-8 м/с самоходные вагоны, 5 м/с - при доставке ВМ, 2 м/с – маневры локомотива); 6) информационное обеспечение опасных участков выработок (сопряжения с транспортными ветвями, наклонными выработками, действующим оборудованием и механизмами и т.д.) с освещенными табло или световыми сигналами опасных объектов (фары,лампы белого или красного света и пр.); 7) дополнительные мероприятия при транспортировании опасных грузов; раздельная перевозка ВМ и СВ, порядок размещения в транспортном сосуде, упаковка, отсутствие пассажиров, световая информация, ручная доставка в спецтаре допустимой массы - ВВ до 20-40 кг (путь < 300 м, подъем менее 0,02), ВВ и СВ - не более 12 кг; 8) обеспечение безопасности при действии ИМП медленного и быстрого нагружения путем удаления источника от человека на безопасное расстояние (разделение в пространстве) или защита экраном (сооружением) - дистанционное управление, автоматизированные и роботизированные процессы, предохранительные крепи и полки, отбойники, кабины и т.д.; 9) запрещение использования сосудов высокого давления в горных выработках. Организационные и технические мероприятия профилактики ИМП п р и о т к р ы т ы х г о р н ы х р а б о т а х включают: 1) проектирование безопасных параметров горных выработок по условиям устойчивости и возможности эксплуатации оборудования (углы откосов рабочих и нерабочих бортов, высота уступов, бермы, расстояния до транспортных средств, проходы, уклоны и подъем дорог и заездов и т.д.); 2) контроль за состоянием горных выработок, ликвидация опасных участков (сборка, уборка, ликвидация заколов, осушение, защита от осадков, сходов рыхлых отложений и т.д.); 3) снабжение подвижных средств сигнальными и тормозными устройствами, ограждение движущихся частей, зрительная (световая) информация об опасности, звуковые сигналы; 4) создание охранных зон вокруг работающего оборудования и при опасных процессах (взрывные работы) с сигнальным оповещением и ограждением (земляные валы, металлические и деревянные конструкции и т.д.); 5) организация транспорта и передвижения людей по оборудованным путям с использованием специализированных средств. В з р ы в н ы е р а б о т ы ведутся при выполнении следующих требований безопасности: 1) подтвержденной документально квалификации персонала, руководящего и осуществляющего ВР; 2) наличия маркировки и соответствия качества ВВ и ВМ условиям работ (I -VI классы ВВ с соответствующей цветовой маркировкой - белой, красной, синей, желтый, желтый, желтый); 3) оборудованием мест и порядка хранения, испытания отпуска, доставки и уничтожения ВМ в соответствии с требованиями ПБ; 4) выполнение требований ПБ при подготовке ВМ и зарядов к взрыванию, производству взрывания, ликвидации отказов при различных технологических операциях(накладные, шпуровые, скважинные, камерные заряды, массовые взрывы) в различных условиях (горизонтальные, наклонные, вертикальные выработки; обводненные, мерзлые, высокотемпературные породы, подводные взрывы и т.д.); 5) удаление людей и оборудования на безопасные расстояния при производстве взрывов. Аварийные и чрезвычайные ситуации Противопожарная защита горных предприятий. Пожары. Пожары – неконтролируемые экзотермические реакции интенсивного высокотемпературного соединения (Окисления) или разложения горючего. Жидкого или газообразного вещества с образованием теплоты и газообразных продуктов, наносящие материальный ущерб и опасные для здоровья. По происхождению пожары в ГВ делятся на: а) экзогенные ( возникающие от внешних тепловых источников), б) эндогенные ( возникают то самовозгорания). Причины возникновения рудничных пожаров: 1. Поверхностные комплексы а) ведение огневых, сварочных работ, б) нарушение правил отопления, в) электрические сети, г) нагревание подшипников, редукторов. 2. Горные выработки а) неисправное электрооборудование и кабельные сети, б) взрывные работы. 3. Газоэлектросварочные работы. 4. Трение канатов, подшипников, редукторов. 5. Загорание метана. 6. Трение зубков комбайна. Наибольшее число экзогенных пожаров в угольных шахтах возникает от короткого замыкания в кабельных линиях. При взрывных работах по углю и серной руде могут произойти взрывы пыли и газа, а также происходит горение не взорвавшегося ВВ. Широкое применение ленточных конвейеров привело к увеличению пожаров, опасность которых велика (происходит растаскивание огня). Крупные пожары возникают довольно часто. Причины возникновения эндогенных пожаров: 1. Наличие материала, способного окисляться. 2. Приток кислорода к окисляющейся поверхности. 3. Затрудненный отток тепла из очага самонагревания. 4. Сохранение в течение определенного времени указанных выше причин. Существенную опасность представляют целики, оставленные вынужденно в зонах тектонических нарушений или при авариях. Они являются концентрированным скоплением самовозгорающегося материала. Таким образом, сроки возникновения пожаров обычно отсчитываются от момента начала очистных работ. Особенности развития рудничных пожаров. Рудничный пожар ограничен воздушными потоками и стенками горных выработок. Происходит изменение состава рудничной атмосферы с образованием вредностей, выделение которых зависит от температуры очага пожара. Даже при длительном разбавлении пожарных газов концентрацией О2=12%, выделяется большое количество СО (1-1.5%), повышается температура до 1200 °С. Стенки обеспечивает выработок подачу накапливают теплового большое импульса по количество струе тепла, и что вызывает теплоаккумулирующий эффект. Для ограничения распространения пожара по вентиляционной струе, необходимо охладить пожарные газы и стенки выработок. При скорости вентиляционной струи до 1.7 м/с пожар распространяется как по ходу струи, так и навстречу. При скорости струи свыше 1.7 м/с - только по струе. Ограничение рудничного пожара стенками и вентиляционной струей позволяет использовать это обстоятельство для борьбы с пожаром путем вентиляционных маневров. Для своевременного обнаружения очага самовозгорания важно знать закономерности его воспламенения. Как правило, очаг пожара распространяется навстречу фильтрующемуся воздуху, т.е. в сторону притока кислорода. С повышением температура увеличивается тепловая депрессия, способствующая подносу воздуха в участок пожара. В соответствии с этим возрастет активность и скорость распространения пожара. Для быстрой локализации пожара необходимо полное прекращение подачи воздуха и охлаждения очага. При распространении подземного пожара различают следующие зоны его перемещения: 1 зона испарения гигроскопической влаги, 2 зона выделения летучих, 3 зона воспламенения, 4 зона горения (наличие свободного О2 и частиц разогревшегося вещества), 5 зона восстановления (газы почти не содержат свободного О2) с выделением тепла 6 зона затухания (выгорание горючего и накопление золы) или инертная зона. Если к очагу пожара кислород воздуха распространяется сверху вниз, то пожар распространяется навстречу (поднимется). Обнаружение очагов самовозгорания: 1 рассмотрение горно-геологической обстановки, 2 организация контроля (установление датчиков). Методы обнаружения эндогенных пожаров: 1. Физиологические 2. Химико-аналитические (химический анализ воздуха, воды, пород, закладки) 3. Минерально-геохимичесий (образование вторичных минералов) 4. Физические (приборы измерения температуры, давления, влажности). Профилактика подземных пожаров: 1. Полная выемка угля. 2. Выемка целиков. 3. Исключение попадания воздуха в выработки. 4. Отработка мощных пластов от границ ШП. Профилактика экзогенных пожаров: 1 запрещение применения открытого огня, 2 уменьшение горючих материалов в ГВ, 3 защита электрических цепей от искрообразования, перегрева, утечек, 4 выполнение пылегазового режима, 5 соблюдение противопожарного режима. Способы тушения пожаров. 1. Активные способы. Водой, пеной, инертными газами, сыпучими материалами. Применение в начальный период, когда очаг пожара доступен. 2. Способ изоляции. Прекращение поступления воздуха к очагу пожара (недоступен очаг). Раздел 3. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ В УСЛОВИЯХ ЧЕРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИЙ. Аварии, стихийные бедствия и экономика. Классификация видов и причин аварий и стихийных бедствий Динамика развития аварий и стихийных бедствий Формальная, Юридическая оценка документов. Их логическая проверка. Встречная проверка. Способ обратного счета. Методические проблемы экономического анализа. Краткая характеристика ЧС, возникающих в мирное время. Они возникают в результате стихийных бедствий, производственных аварий, катастроф, загрязнений окружающей среды. Стихийные бедствия: 1 Землетрясение (тектонические, обвальные, плотинные, наведенные, моретрясение). Основная характеристика - магнитуда - величина, пропорциональная энергии, меняется от 0 до 8 баллов. Для измерения магнитуды используют шкалу Рихтера, в которой с каждой единицей в 100 раз увеличивается Е колебания. Очаг колебаний - эпицентр. Землетрясение - внезапное освобождение потенциальной энергии. 2 Ураганы, бури, смерчи - катастрофические движения воздуха и воды. 3 Наводнение - затопление суши водой. 4 Горные обвалы, особи и оползни. 5 Снегозаносы, снежные обвалы. 6 Ландшафтные обвалы.(провалы, оседания) 7 Производственные аварии и катастрофы. 8 Аварии и катастрофы на транспорте. Характеристика ЧС, возникающих в военное время. Может быть применено следующее оружие: а) ядерное; б) химические; в) бактериологическое; г) обычные средства поражения. Поражающие факторы ядерного оружия: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение, электрический импульс. 4 степени поражения ударной волны: а) легкая, б) тяжелая, в) крайне тяжелая. Световое излучение - излучение в широком диапазоне электрических волн, включающих как излучение видимого участка спектра, так и невидимого. Приникающая радиация - поток излучений и нейтронов. Радиоактивное заражение местности, элементы: продукты горения ядерного горючего. Поражающее действие проникающей радиации. Лучевые болезни: 4 степени. Электромагнитный импульс - следствие создания в атмосфере мощных электромагнитных полей с от1 до 1000 метров и более. Особенности поражения нейтронного оружия: представляет собой малогабаритный термоядерный заряд мощностью не более 10 кТ, у которых основная энергия выделяется за счет синтеза ядер деитерия и трития. Химическое оружие, снаряженное отравляющими веществами. По физиологическому действию различают: а) нервно-паралитическое (золен, зоман, VX газы), б) кожно-нарывные, в) удушающие, г) психофизические (BZ), д) раздражающие. По тактической классификации ОВ разделяются: а) стойкие, б) нестойкие, в) ядовитодымообразующие. Бактериологическое - боеприпасы и специальные технические средства, снаряжение особо опасными рецептурами (чума, сибирская язва, тиф). Обычные средства нападения - зажигательные, метанобойные, шариковые, кассетные. Декларация промышленной безопасности опасного производственного объекта Декларация промышленной безопасности опасного производственного объекта - документ, в котором представлены результаты всесторонней оценки риска аварии, анализа достаточности принятых мер по предупреждению аварий и по обеспечению готовности организации к эксплуатации опасного производственного объекта в соответствии с требованиями норм и правил промышленной безопасности, а также к локализации и ликвидации последствий аварии на опасном производственном объекте. Основные определения. В целях настоящего Положения применяются следующие определения: Авария - разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, взрыв и (или) неконтролируемые выброс опасных веществ (ст.Ч Федерального закона "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" от 21.07.97). Сценарий аварии - последовательность отдельных логически связанных событий, обусловленных конкретным инициирующим событием, приводящих к аварии с конкретными опасными последствиями. Опасные вещества - воспламеняющиеся, окисляющие, горючие, взрывчатые, представляющие токсичные, опасность высокотоксичные для перечисленные в приложении 1 вещества окружающей и природной вещества, среды, Федерального закона "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" от 21.07.97. Опасный производственный объект - предприятия или их цехи, участки, площадки, а также иные производственные объекты, на которых: -получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются опасные вещества (воспламеняющиеся, окисляющие, горючие, взрывчатые, токсичные, высокотоксичные, вещества, представляющие опасность для окружающей природной среды); - используется оборудование, работающее под давлением более 0,07 МПа или при температуре нагрева воды более 115°С; используются - стационарно установленные грузоподъемные механизмы, эскалаторы, канатные дороги, фуникулеры; - получаются расплавы черных и цветных металлов и сплавы на основе этих расплавов; - ведутся горные работы, работы по обогащению полезных ископаемых, а также работы в подземных условиях. (в соответствии со ст.2 и приложением 1 к Федеральному закону "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" от 21.07.97). Декларируемый подлежащий объект декларированию - опасный производственный промышленной безопасности объект, согласно требованиям промышленной безопасности. Требования ограничения промышленной безопасности - условия, запреты, и другие обязательные требования, содержащиеся в федеральных законах и иных нормативных правовых актах Российской Федерации, а также в нормативных технических документах, принимаются в установленном порядке и соблюдение которые которых обеспечивает промышленную безопасность (ст.2 к Федеральному закону "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" от 21.07.97). Общие положения. Разработка декларации промышленной безопасности опасного производственного объекта включает: - всестороннюю оценку риска аварии и связанной с нею угрозы; - анализ достаточности принятых мер по предупреждению аварий, по обеспечению готовности организации к эксплуатации опасного производственного объекта в соответствии с требованиями промышленной безопасности, а также к локализации и ликвидации последствий аварии на опасном производственном объекте; - разработку мероприятий, направленных на снижение масштаба последствий аварии и - -- размера ущерба, нанесенного в случае аварии на опасном производственном объекте (ст. 14 Федерального закона "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" от 21.07.97). Обязательной разработке декларации промышленной безопасности подлежат опасные производственные объекты, на которых получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются опасные вещества в количествах, установленных в приложении 2 к Федеральному закону "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" от 21.07.97 и указанные в Таблицах 1 и 2 настоящего Положения. Перечень сведений, представляемых в декларации промышленной безопасности. Структура декларации. Декларация включает следующие структурные элементы: - титульный лист; - данные об организации – разработчике декларации; - оглавление; - Раздел 1 «Общие сведения»; - Раздел 2 "Результаты анализа безопасности"; - Раздел 3 "Обеспечение требований промышленной безопасности"; - Раздел 4 "Выводы" - Раздел 5 "Ситуационный план" Приложения к декларации включают: - Приложение 1 "Расчетно-пояснительная записка"; - Приложение 2 "Информационный лист". Оглавление включает наименование всех разделов декларации с указанием страниц, с которых начинаются эти элементы. Раздел 1 "Общие сведения" должен содержать: 1) реквизиты организации; 2) обоснование декларирования; 3) сведения о месторасположении; 4)сведения о персонале и населении; 5) страховые сведения (для деклараций действующих объектов). Раздел 2 "Результаты анализа безопасности" должен содержать: 1) сведения об опасных веществах; 2) сведения о технологии; 3) основные результаты анализа риска. Раздел 3 "Обеспечение требований промышленной безопасности" Раздел 3 "Обеспечение требований промышленной безопасности" должен содержать: 1) Сведения об обеспечении требований промышленной безопасности к эксплуатации декларируемого объекта; 2} Сведения об обеспечении требований промышленной безопасности по готовности к действиям по локализации и ликвидации последствий аварии. Раздел 4 "Выводы" должен содержать: 1) наиболее обобщенную опасных оценку уровня безопасности с указанием составляющих декларируемого объекта и наиболее значимых факторов, влияющих на показатели риска; 2) перечень планируемых мер, направленных на уменьшение риска аварий. Раздел 5 "Ситуационный план" должен включать графическое отображение максимальных зон возможного поражения для наиболее опасного по своим последствиям и для наиболее вероятного (типичного) сценариев аварии на декларируемом объекте. На ситуационном плане в масштабе должны быть отмечены: 1) промышленная площадка (территория) и граница санитарно- защитной зоны декларируемого объекта; 2) предприятия, населенные пункты, места массового скопления людей; 3) зоны действия поражающих факторов аварий. Перечень составляющих декларируемого объекта должен соответствовать требованиям действующих нормативных документов в области идентификации опасных производственных объектов. Данные о топографии и месторасположении декларируемого объекта должны включать: 1) данные о топографии района расположения декларируемого объекта; 2) наличие и границы запретных, охранных и санитарно-защитных зон декларируемого объекта; 3) данные о природно-климатических условиях в районе расположения декларируемого объекта; 4) данные об использовании в проекте отчетов по изысканиям в части сейсмичности района площадки строительства, характеристик грунтов, природно-климатических и других внешних воздействий (оформляется для декларации, разрабатываемой в составе проектной документации). Данные о персонале и проживающем вблизи населении должны включать: 1) данные о размещении персонала декларируемого объекта по его административным единицам и составляющим с указанием средней численности и численности наибольшей работающей смены; 2) данные о размещении близлежащих организаций, которые могут оказаться в зонах действия поражающих факторов максимальной гипотетической аварии с указанием удаленности от декларируемого объекта и численности персонала. 3) данные о размещении близлежащих населенных пунктов, которые могут оказаться в зонах действия поражающих факторов максимальной гипотетической аварии с указанием удаленности от декларируемого объекта и численности населения. Экономико-математические модели определения полного ущерба от аварий и стихийных бедствий и затрат на проведение инженерно- технических мероприятий стихийных бедствий и затрат на проведение инженернотехнических мероприятий. Экономические аспекты БЖД Определение экономического ущерба от травматизма и профзаболеваний. 1.В качестве исходных данных, характеризующих травматизм и профзаболеваемость, используются: возможная продолжительность периода нарушения технологии (простоя) Тпр вследствие аварии ( несчастного случая или отсутствия на рабочих местах необходимого для нормального ведения технологического процесса людей); потери рабочего времени Тп.в , измеренные в человеко-днях; оборудование, которое вышло из строя при аварии и его стоимостные характеристики; горноспасателей, привлеченных к проведению средние количество работ по ликвидации последствий аварий и несчастных случаев, стоимость одного часа их работы и средняя продолжительность спасательных операций; стоимость первой медицинской помощи пострадавшим; среднюю заработную плату пострадавших до аварии (несчастного случая) и после перевода на более легкий труд и продолжительность этого труда; количество несчастных случаев со смертельным исходом, количество несчастных случаев различной степени тяжести, количество случаев профзаболеваний людей; среднедневная стоимость и продолжительность лечения в амбулаторных и стационарных условиях.1) 2. Экономический ущерб от травматизма и профзаболеваний J определяется потерей предприятием прибыли (П) в результате аварии (несчастного случая) или профзаболеваний. J= П = Ц· g + Э , (..) где Э- дополнительные затраты (превышающие величину, установленную в законодательном порядке), связанные с предотвращением или ликвидацией последствий аварий (несчастных случаев) или профзаболеваний, руб.; Ц- цена 1 единицы продукции в руб., g – недополученный объем продукции в натуральном выражении в результате простоя, а также нарушения технологии при исключении определенного количества рабочих из технологического процесса. Объем недополученной продукции g определяется продолжительностью периода нарушения технологии (простоя) Тпр и среднесуточным объемом производства до аварии (несчастного случая) или отсутствия на рабочих местах необходимого для нормального ведения технологического процесса людей) qсут., а также 20 % снижением производительности труда рабочих вследствие отрицательного психологического воздействия несчастного случая в течение периода То.в. , составляющего 4-5 дней. g = qсут (Тпр + 0,2 · То.в ) (…..) Дополнительные затраты (Э), связанные с предотвращением или ликвидацией последствий аварий (несчастных случаев) или профзаболеваний, складываются из прямых Зпр и косвенных Зкос затрат. Э = Зпр + Зкос (…..) В прямые затраты включается стоимость ремонта и наладки оборудования Зр, руб.; стоимость услуг горноспасателей Зг.с, включающие затраты по оказанию первой медицинской помощи Зм.п.. Зпр= Зр+ Зг.с (….) Величина затрат Зр в случае полного выхода оборудования из строя будет определяться потерей его недоамортизированной части: Зр = Со – Сл +Pл , (…..) где Со- остаточная стоимость вышедшего из строя оборудования , руб.; Сл – ликвидационная стоимость оборудования (стоимость металлолома), руб. ; Pл –расходы на ликвидацию оборудования, руб. Стоимость услуг горноспасателей Зг.с составляет: Зг.с = сг.с · Тг.с. · Nг.с. , (…..) где сг.с – стоимость одного часа работы горноспасателей, руб./час; Тг.с. – количество часов, затраченных на спасательные операции, час ; Nг.с – численность горноспасателей. Косвенные затраты Зкос равны сумме затрат, связанных с компенсацией пострадавшим последствий аварии (несчастного случая) и профзаболеваний Зк; затрат на обязательное страхование за причинения вреда при эксплуатации опасного производственного объекта Зо.ст; затрат на финансирование мероприятий по улучшению условий труда Зм.ох.тр.. Зкос = Зк + Зо.ст + Зм.ох.тр (……) Затраты, связанные с компенсацией пострадавшим последствий аварии (несчастного случая) и профзаболеваний Зк, определяется разностью между величиной отчислений в фонд обязательного социального страхования и прогнозной величиной выплат пострадавшим от аварий (несчастных случаев) или профзаболеваний из этого фонда Зф.в 2): Зк = q · (r · Ф)/100 - Зф.в , (…..) где r, установленный Правительством РФ для каждой отрасли (подотрасли) процент отчислений в фонд обязательного социального страхования; значения r назначаются в зависимости от класса профессионального риска, характеризующему отрасль (подотрасль), к которой относится конкретное предприятие (Табл. 1.); q- скидка (надбавка) к страховому тарифу, назначаемая с учетом состояния охраны труда на данном предприятии в пределах плюс (минус) 40 % от величины r; Ф – размер фонда заработной платы, руб. Таблица 8.1 величины процентов отчислений в фонд обязательного социального страхования Отрасль (класс Процент Отрасль (класс Процент профессионального риска) отчислений в профессионального риска) отчислений в Связь (1) фонд фонд страхования страхования 0.2 Химическая Отрицательное значение затрат Зк свидетельствует о том, что выплаты предприятию из фонда обязательного социального страхования превосходят установленную величину отчислений. 2 ) 3,1 промышленность (8) Электроэнергетика (2) 0,3 Промышленность 3,7 стройматериалов (9) Полиграфическая 0,5 промышленность Деревообрабатывающая 3,8 промышленность (10) 1,4 Машиностроение (11) 4,3 1,7 Добыча открытым 5,9 (3) Сельское хозяйство (4) Железнодорожный транспорт угля способом (12) (5) Строительство (6) 1,9 Сланцевая промышленность 6,8 (13) Легкая промышленность (7) 2,4 Угольная (14) 10,7 В свою очередь, прогнозная величина выплат пострадавшим от аварий (несчастных случаев) или профзаболеваний Зф.в может быть вычислена как сумма выплат, определяемых степенью утраты пострадавшими работоспособности. Зф.в = Всм. + Вн.с. + Впр.з. , (….) где Всм , Вн.с и Впр.з – выплаты, связанные соответственно со смертью, с несчастным случаем и с профессиональным заболеванием, руб. Величина Всм , устанавливается как сумма единовременных выплат Есм, каждая из которых составляет 60 минимальных размеров оплаты труда, установленной на день выплаты, а также страховых выплат, определенных с учетом месячной страховой выплаты Мсм,j лицам, имеющим право на ее получение, и количества месяцев в году, в течение которых должна осуществляться выплата Тсм,j семье каждого из погибших результате несчастного случая. k B k Е M T , см см см смj смj 1 (…..) где kсм – число несчастных случаев со смертельным исходом в текущем году; kколичество семей, получающих месячные страховые выплаты в текущем году. Размеры Мсм,j вычисляются в год смерти застрахованных, исходя из их среднемесячных заработков, получаемых ими при жизни пенсии, пожизненных содержаний и других подобных выплат за вычетом долей, приходящихся на них самих и трудоспособных лиц, не имеющих право на получение страховых выплат. Мсм,j = Дj [1 – nj/Nj– 1/Nj], (…..) где Дj – суммарный среднемесячных доход, получаемый каждым из погибших на производстве до смерти, руб.; Nj- общее количество членов семьи каждого из погибших в результате несчастного случая, включая его самого; nj – число трудоспособных лиц, не имеющих право на получение страховых выплат, в семье каждого из погибших в результате несчастного случая. Величина Вн.с. вычисляется в результате суммирования единовременных страховых выплат Ен.с,м и ежемесячных страховых выплат Мн.с,м. р р 1 1 B Е М Т нс нсм нсм нсм где р, т - соответственно общие количества травмированных в результате несчастных случаев и получающих ежемесячные страховые выплаты; Тн.с,м количество месяцев в году, в течение которых должна осуществляться выплата каждому из застрахованных ежемесячных страховых выплат. Размер Ен.с,м определяется в соответствии со степенью утраты застрахованным профессиональной шестидесятикратного размера оплаты труда трудоспособности, исходя из ( Ммин), установленного федеральным законом на день выплаты. Ен.с,м = lм · Ммин , (….) где lм –процент утраты трудоспособности. ( Табл.). Таблица Рекомендуемые величины процента утраты трудоспособности в зависимости от поврежденного органа Поврежденный орган Процент утраты трудоспособности рука до плечевого сустава 70 рука выше локтевого сустава 65 рука до локтевого сустава 60 кисть руки 55 большой палец 20 указательный палец 10 любой другой палец 5 нога до середины бедра 60 нога до колена 50 нога до середины икры 40 ступня 40 большой палец ноги 5 любой другой палец ноги 2 глаз 50 слух на одно ухо 30 обоняние 10 вкусовые ощущения 5 В случае частичной утраты или функциональной непригодности одного из указанных органов размер страхового обеспечения равняется соответствующей части от суммы, рассчитанной на основании вышеприведенных данных. Если в результате несчастного случая наступила функциональная непригодность или утрачены органы, данные по которым не указаны, степень утраты трудоспособности определяется с привлечением медицинских экспертов исходя из того, насколько нормальные физические или умственные способности застрахованного лица снизились с чисто медицинской точки зрения. Размеры Мн.с,м для каждого из застрахованных определяются как доли их средне- месячных заработков Зс.м,м до наступления страховых случаев, исчисленных в соответствии со степенью утраты профессиональной трудоспособности . Мн.с,м = lм · Зс.м,м (…..) Затраты на оказание дополнительной (сверх предоставляемой по обязательному медицинскому страхованию) медицинской помощи могут быть определены как сумма затрат на амбулаторное и стационарное лечение пострадавших. Зл = За · Та + Зст. · Тст. , (…..) где За и Зст –стоимость одного дня соответственно амбулаторного и стационарного лечения, руб./дн.; Та и Тст – продолжительность соответственно амбулаторного и стационарного лечения, дней. Расчет выплат, связанных с профессиональными заболеваниями Впр.з., осуществляется аналогично выплатам по несчастным случаям, но без учета величины единовременного пособия. При переводе пострадавшего от аварии (несчастного случая) и профзаболевания на более легкий труд размер среднемесячных страховых выплат определяется как разница между полной величиной выплат Вн.с( Впр.з ) и фактическим заработком Зп.н.с; В'н.с = (Вн.с - Зп.н.с) · Тл.т. , (…..) где Тл.т. –число месяцев, отработанных вследствие перевода на более легкий труд. Затраты на обязательное страхование за причинение вреда при эксплуатации опасного производственного объекта Зо.ст определяется разницей между планируемой страховой суммой Зо.ст.ф. и минимально необходимой страховой суммой, размер которой определен Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» и равен одной тысячи минимальных размеров оплаты труда Ммин, установленных законодательством РФ на день заключения договора страхования риска ответственности. Зо.ст = Зо.ст.ф. – 103Ммин (…….) Затраты на финансирование мероприятий по улучшению условий труда Зм.ох.тр. устанавливаются как разность между планируемыми затратами Зм.ох.тр.ф и минимально необходимыми затратами, которые в соответствии с Федеральным законом РФ «Об основах охраны труда в Российской Федерации» принимаются равными 0,1 % суммы затрат на производство продукции Мпр.. Зм.ох.тр. = Зм.ох.тр.ф – 10 -3 Мпр. (…….) Чрезвычайные ситуации на горных предприятиях, их виды, характеристика, способы прогноза, организация спасения людей и ликвидации аварий. Чрезвычайные ситуации в зоне расположения горных предприятий. Химические загрязнения и залповые выбросы ядовитых веществ. Химические загрязнения и залповые выбросы ядовитых веществ являются результатом реализации опасностей химических производств или применения химического оружия. Опасности реализуются в результате аварии - разрушительного высвобождения собственного энергозапаса промышленного предприятия, при котором сырье, продукция и отходы предприятия, а также оборудование, вовлекаясь в аварийный процесс, создают поражающие факторы для населения и персонала предприятия и окружающей среды. Основные формы проявления опасностей химических производств взрыв, пожар, токсический выброс. Токсичность - свойство вещества приводить к смерти или вредить здоровью живого существа (рис.53) при попадании его в организм с водой и пищей (перорально), через кожу и кровь (кожно-резоративно), при вдыхании (ингаляционно). Действие на человека промышленных ядовитых веществ: • удушающее (хлор, трихлорид фосфора, фосген, флорид серы и др.); • общеядовитое (моноксид углерода, циановодород, этилен, хлоргидрин); • удушающее и общеядовитое (акрилонитрил, оксид азота, сероводород, диоксид); • генерация, проведение и передача нервного импульса (сероуглерод, фосфорорганические соединения); •удушающее и нейтронное (аммиак); • метаболическое (метилхлорид, диметилосульфат и др.); • нарушение обмена веществ (диоксид). При авариях на химически опасных объектах могут создаваться зоны заражения сильно действующими ядовитыми веществами (СДЯВ), т.е. территории, в пределах которых местность заражена химическими веществами (рис.54). Размеры зоны заражения зависят от нескольких факторов: • количества СДЯВ, выброшенного в атмосферу; •типа СДЯВ; • метеоусловий (направление и скорость ветра в приземном слое, температура воздуха и почвы, состояние вертикальной устойчивости атмосферы); • рельефа местности, вида застройки и др. Химическая обстановка - масштабы и степень химического заражения, оказывающие влияние на работу объектов народного хозяйства и жизнедеятельность населения. Степень вертикальной устойчивости воздуха характеризуется состояниями атмосферы в приземном слое: • Инверсия - нижние слои воздуха холоднее верхних; большая вертикальная устойчивость воздуха; условия: ясная ночь, устойчивый, но слабый (до 4 м/с) ветер. -Конвекция - нижние слои воздуха нагреты сильнее верхних; происходит вертикальное перемешивание воздуха; условия: ясный день или частичная облачность. -Изотермия- температура воздуха в пределах 20-30 м от земной поверхности почти одинакова; умеренное вертикальное равновесие воздуха; условия: пасмурная погода и снежный покров. Глубина распространения зараженного воздуха (Г) определяется по специальным таблицам. Ширина зоны зависит от вертикальной устойчивости атмосферы: - Ш = 0,03 Г - при инверсии; - Ш = 0,15 Г - при изотермии; - Ш = 0,8 Г - при конвекции. Очаги поражения- территории, в пределах которых на пути распространения зараженного воздуха произошли массовые поражения людей. Основная характеристика очагов - число пострадавших и степень поражения людей. Глубина распространения облака зараженного воздуха на открытой местности при применении 0В авиацией (при изотермии), км Тип ОВ Глубина распространения зараженного воздуха, км, при 1-2м/с скорости ветра 2-4 м/с Зарин 50 40 Иприт 24 15 V-газы 5-8 8-12 Примечания: 1. При ясной, солнечной погоде (в условиях конвекции) глубина опасного распространения зараженного воздуха уменьшается в 2 раза. В инверсионных условиях максимальная глубина распространения облака зараженного воздуха может увеличиваться в 1,5-2 раза. 2. При неустойчивом ветре глубина распространения зарина будет в 3 раза, а иприта - в 2 раза меньше. 3. В городе со сплошной застройкой и лесном массиве глубина распространения 0В уменьшится в среднем в 3.5 раза. Тип СДЯВ, концентрация и плотность заражения определяются химической разведкой и лабораторным анализом. Плотность заражения – количество, СДЯВ, находящегося на единице площади. Стойкость СДЯВ - способность вещества сохранять поражающее действие на незащищенных людей, находящихся на зараженном участке, определяемая временем, по истечении которого люди могут без СИЗ безопасно передвигаться и выполнять работу на местности (табл….). Промышленные СДЯВ в порядке увеличения стойкости располагаются следующим образом: более легкие, чем воздух (моноксид углерода, циановодород), сжиженные газы (аммиак), сжиженные газы с большей плотностью, чем воздух (хлор), высоколетучие жидкости (метилизоцианат), низколетучие жидкости (иприт), твердые токсичные вещества (диоксид).
